Begrenzende Faktoren bei der Energie-Wende

Energie
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Ich möchte mal ganz abstrakt beleuchten, was genau uns eigentlich daran hindert, z.B. die Energiewende in den nächsten 1, 5 oder 10 Jahren umzusetzen (wie es ja manch einer etwas blauäugig fordert).

Oder vielleicht schaffen wir es ja doch, wenn es uns gelingt, die Engpässe zu beseitigen. Als da wären:

  1. Personalmangel
    Das betrifft nicht nur Handwerker, sondern auch Arbeiter und Planungsingenieure etc.
  2. Verfügbarkeit von Material und Rohstoffen
    Einen Teil der Produkte könnten wir auch wieder in D herstellen. Bei den Rohstoffen bleibt es eng.
  3. Bürokratie/Genehmigungsverfahren
    Rein theoretisch ließe sich das am schnellsten ändern, aber bekanntlich ist unsere Bürokratie äußerst widerstandsfähig gegenüber Veränderungen.
  4. Lebensdauer der zu ersetzenden Altanlagen
    Hatten wir schon im offiziellen Forum. Es macht normalerweise weder ökonomisch noch ökologisch Sinn, z.B. einen 3 Jahre alten Gaskessel zu verschrotten und durch eine WP zu ersetzen.
  5. Lebenszyklus der beteiligten Unternehmen
    Ein derart beschleunigter Ausbau führt zu gewaltigen Schwankungen im Absatzvolumen.
  6. Flächen, Standorte etc.
    Für die meisten XY-Wenden dürfte das kein Problem sein. Bei Windkraft und Pumpspeicherkraftwerken könnte es im dichtbesiedelten Deutschland aber eng werden.

Jeder dieser Punkte verdient einen eigenen thread. Mache ich aber derzeit nicht mangels Masse. Später vielleicht. Mal sehen.

Disclaimer: ich will nicht beweisen „geht nicht, also machen wir es nicht“. Der Klimawandel ist nun mal unerbittlich. Ich möchte herausarbeiten, was wir außer großspurigen Zieldefinitionen noch alles machen können und müssen, damit wir dieses Ziel trotzdem erreichen.

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Punkt 5 wird praktisch nie thematisiert, deshalb fange ich damit mal an.

Angenommen, wir bauen eine große Fabrik für ein Produkt, das eine Lebensdauer von 25 Jahren hat. Die Fabrik wird so dimensioniert, dass sie den gewünschten Zubau in 10 Jahren schafft, also 10% davon im Jahr.

Der Ersatzbedarf liegt bei 4% pro Jahr. Ob die 6% Differenz nach der Zubauphase exportiert werden können, ist sehr fraglich. Ein hohes unternehmerisches Risiko. Will also keiner ran.

Sofern es keinen nennenswerten Bestand gibt, aus dem Ersatzbedarf entsteht, fällt das Unternehmen nach 10 Jahren in ein tiefes Loch, weil aus dem ersten Zubau ein Ersatzbedarf es nach weiteren 15 Jahren entsteht. Die Fabrik müsste also für 15 Jahre eingemottet werden und dann um 60% zurückgebaut.

So was macht kein Unternehmer, es sei denn, er kann sich bereits in den ersten 10 Jahren eine goldene Nase verdienen. Dann ist der Rest egal. Dass die Arbeitsplätze in dieser Fabrik kein ‚Job fürs Leben‘ sind, ist klar. Das mögen Arbeitnehmer nicht so gern. Könnte also schwierig werden mit der Personalbeschaffung.

Das wäre also eher eine Aufgabe für den Staat, aber auch der hätte mit einem Teil der o.g. Probleme zu kämpfen.

Diese Überlegung müsste man jetzt für alle an unseren zahlreichen Wenden beteiligten Produkte anstellen. Bei jedem Produkt ergeben sich andere Werte. Mal ist es schwierig und mal ist es noch schwieriger :wink:

Es sollte jedoch klar geworden sein:

  • Am einfachsten ist es, wenn man einen vorhandenen Bestand über die durchschnittliche Lebensdauer dieses Produkts 1:1 ersetzt.
  • Startet man ohne Bestand, müsste man sich idealerweise länger als die Lebensdauer Zeit lassen. Wie lange genau, ist etwas komplizierter zu berechnen. Das erspare ich Euch.
  • Will man das schneller als die Lebensdauer durchziehen, wird es haarig, weil man dann temporäre Überkapazitäten aufbauen muss.
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Man kann sich natürlich überlegen, ob so eine Firma auch noch andere Produkte herstellt. Glas wird nicht nur für PV und Solarthermie gebraucht als Beispiel. Maschinenbau muss nicht zwingend nur Getriebe für Windräder herstellen. Akku Fertigungsstraßen für LiIo Akkus gehen auch für NaIo Akkus.

Dann hochflexible Fertigung für eine Nutzung nach der Wende.

Und hoch automatisiert. Dann hast Du das Problem mit den Arbeitnehmern nicht und man kann diese woanders einsetzen.

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Völlig richtig. An den Stellen ist man dann fein raus. Die zählen dann nicht mehr zu den Engpässen.
Darauf kommt es mir ja an: die Engpässe zu finden und Lösungen zu erarbeiten.

Könnten die Firmen für Rotorblätter auch Flugzeugflügel herstellen? Eher nicht. Sieht zwar ähnlich aus, ist aber doch deutlich anders konstruiert.

Die geschilderten Zusammenhänge betreffen auch nicht nur die Produktion, sondern ebenso die Teams, die eine WEA dann aufstellen oder PV aufs Dach schrauben.

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Nun, global gesehen steht der Windkraftausbau erst am Anfang. Und ein Rotorblatt musst Du irgendwann auch mal ersetzen, im Prinzip sind das Verschleißteile, wenn auch mit Haltbarkeiten um die 15 Jahre oder länger. Da kann man doch jetzt schon aufangen, die Kapazitäten für den Ersatz aufzubauen und die erst einmal für die Aufstockung der Windräder überhaupt zu nutzen.

Was man beachten muss: Die Rotoren werden immer länger, also keine Fabrik hinstellen die gerade so die aktuellen Rotoren kann. Wie weit das noch gehen wird, weiß ich nicht. Ich dachte z.B. dass bei 140 m Nabenhöhe schluss sein wird, nun sind wir schon bei 160 m…

Aber es kann immer noch sein, dass es dann einen Gamechanger gibt wie Kites oder Kernfussion, die Windräder plötzlich an die Wand spielen.

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Und was das Thema Energie generell angeht: Ich glaube nicht, dass wir in mit dem Ausbau irgendwann „fertig“ sind. Energie wird immer gebraucht und Energie bedeutet Wohlstand, immer wenn es einen Energieüberschuss gibt, gibt es auch Entwicklungssprünge.

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Auf jeden Fall. Aber wenn Du den Zubau mit den Kapazitäten für den Ersatzbedarf bewerkstelligen willst, dann dauert der Zubau eben 25 Jahre stattt der gewünschten 10.

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Nach 10 Jahren ist die Fabrik nach den aktuellen Gesetzen
steuerlich abgeschrieben, wo ist das Problem?

Wenn die Gesetze so sind, dass er mit geügend Aufträgen rechnen kann und die Preise wegen der extremen Nachfrage hoch, dann wird das so sein.

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  • Eine Fabrik wird nicht am Stück, sondern in Einzelteilen abgeschrieben. Der Kleinkram aka GWG schon im ersten Jahr, die Maschinen in 5, das Gebäude in 50 Jahre, das Grundstück nie.
  • Abschreibungen sind der falsche Indikator. Sie fallen unabhängig davon an, ob das Unternehmen Gewinn oder Verlust macht.
  • Am Ende des Abschreibungszeitraums zerfallen die Objekte nicht zu Staub, sondern haben eine teilweise erhebliche Restlebensdauer (z.B. Auto: AfA 5 Jahre, Lebensdauer ca. 17 Jahre). Es wäre ökonomisch und ökologisch unsinnig, diese Restlebensdauer nicht zu nutzen.

Ja, wir können mit Gesetzen und/oder Subventionen dafür sorgen. Gleichzeitig wollen wir unsere XY-Wende aber volkswirtschaftlich so günstig wie möglich haben, sonst fallen andere wichtige Dinge hinten runter. Wir werden also versuchen, die Gewinne zwar sicherzustellen, aber so knapp wie möglich zu halten.

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Doch, wenn der Gaspreis so hoch gestiegen ist, dass die Kostenrechnung von vor drei Jahren nicht mehr stimmt.
Deshalb müssen wir dringend die Grundlagen der Treibhausgas Besteuerung für die nächsten 25 Jahre schon definieren ,
so dass die richtigen Investitionsentscheidungen getroffen werden.
siehe da
https://discourse.netzbegruenung.de/t/co2-preis-wie-hoch-ab-wann-koalitionsverhandlungen/29545/13

Das als Schreckgespenst zu bezeichnen, bezeichnet mehr die Position des Verfassers.
Ich nenne das ein Investitionssignal.
https://discourse.netzbegruenung.de/t/deutschlandtrend-nur-35-halten-co2-steuer-fuer-sinnvoll/5335/65

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„Nicht mehr stimmt“ ist nicht ausreichend.

Wenn ein Gaskessel 25.000 kostet und 25 Jahre hält, habe ich eine jährliche AfA von 1.000.
Wenn ich diesen Kessel bereits nach 20 Jahren verschrotte, muss ich ihn komplett abschreiben, macht 5.000. Die muss ich gedanklich auf den Anschaffungspreis der Wärmepumpe draufschlagen.
Ist der Umstieg dann immer noch lohnend? Vermutlich ja.
Ist der Kessel hingegen erst 5 Jahre alt, muss ich 20.000 Rest-AfA aufschlagen. Dann wird es sehr eng bzw. der Gaspreis muss wesentlich höher gestiegen sein.

Das ist nur die ökonomische Bilanz. Die ökologische Bilanz kann ganz anders ausfallen. Bei Gas gegen WP wohl kaum, bei anderen Produkten aber durchaus.

Wenn Du mit ‚Grundlagen‘ nur die Prinzipien, Mechanismen und Regeln meinst, bin ich bei Dir. Die Preise hingegen sollten wir imho nicht für die nächsten 25 Jahre festzurren. Aber das ist ein eigenständiges Thema, über das ich nicht in diesem thread diskutieren möchte.

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Nicht mehr stimmt : Die Binäre Entscheidung , eine Investition zu treffen oder keine. Weiterbetrieb oder nicht.
Wenn die vorzeitige Verschrottung insgesamt billiger wird als der Weiterbetrieb, ist das schon richtig.
Das gilt zum Teil heute schon für Haushaltsgeräte (alte Kühlschränke) , Glühfadenbirnen, etc.

Wenn aber eine große Unsicherheit herrscht was die richtigen Entscheidungen sind …

Bei uns im Dorf werden noch Gasleitungen in den Straßen verlegt.
https://heizung.de/gasheizung/foerderung/
Das ist grobe Irreführung der Verbraucher

Suche „lost assets“

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Meinung: Wir sollten die Mindeststeigerung THG Preis z.B. mit 20 - 25%/a + die Inflationsrate festlegen. Das ist nicht fest zurren.
Dann bekommen wir auch die Kohlenwasserstoffwirtschaft umgebaut auf Carbon Capture, denn ohne Kohlenwasserstoffwirtschaft geht es nicht.
Das wäre eine klare Investitionsansage, und die Importeure von CH-Produkten wissen auch Bescheid, was sie an Zöllen zahlen müssen, wenn sie die Herkunft nicht belegen können.

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Auch ich möchte eine verläßliche Ansage für die Planungen der Wirtschaftssubjekte, aber ich hätte es gerne etwas komplizierter.

Auf dem Weg zur einem angemessenen CO2-Preis liegen mehrere break even points, bei denen eine teils gewaltige Umstellung erfolgen muss. Lässt man den Preis dann stumpf weiter steigen, entstehen diverse Verwerfungen im Markt und auch ‚Zufallsgewinne‘.

Beispiel: Bei ca. 65€ soll H2-Stahl rentabel werden. Dann müssen aber alle Hochöfen plattgemacht werden und hundert(e) neuartige Stahlwerke gebaut werden. Wieviele Jahre brauchen wir dafür?
An dieser Stelle sollte die Preissteigerungskurve für Steinkohle eine Delle haben, eine Verschnaufpause einlegen, sonst kriegen wir Konkurse und Entlassungen bei den Unternehmen, die noch auf die Handwerker warten und ‚Übergewinne‘ bei denen, die den Umbau schon geschafft haben.

Im Grunde gibt es für jedes CO2-lastige Produkt einen solche Kipppunkt und die dürften fein über die Skala verteilt sein, was für eine gleichmäßige Steigerung spricht. Aber für die großen Brocken hätte ich gerne angemessene Dellen. Sobald die Umstellung durch ist, kann der Preis dafür umso schneller steigen.

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Da die Investitionen nicht alle am gleichen Tage gebaut wurden, endet auch deren Abschreibung nicht am gleichen Tage. D.h. Ein Hochofen der schon abgeschrieben ist, oder näher am Ende der technischen Lebensdauer ist, kann leichter stillgelegt werden, als einer bei dem die Abschreibung oder die technische Lebensdauer noch läuft. Ich denke nicht, dass diese alle am gleichen Tage enden, wenn eine allmähliche Steigerung kalkuliert werden kann. Ein gewisses Windhundrennen ist da auch wünschenswert.
Auch der Platz in der Wertschöpfungskette spielt da eine Rolle. Eisen für Baustahl, für Blech oder für Edelstahl positioniert sich da ganz verschieden.
Die Stahlwerke Salzgitter arbeiten schon längst an H2 Hochöfen, und werden einen Musterbetrieb wohl in wenigen Jahren (nächste Legislaturperiode) haben.
Die Stahlwerke im Hamburger Dradenau Hafen, ehemals Korf, jetzt ArcelorMittal Hamburg GmbH, erschmelzen seit 50 Jahren Eisen mit Wasserstoff aus fossilen Quellen,
Die müssen auch nur ihre Quellen umstellen, technologisch sind die schon längst auf dem richtigen Dampfer.
Da wäre es unfair, die mit den Vorleistungen zu benachteiligen und die Nachzügler zu belohnen.
Unsere Badischen Stahlwerke hier in Kehl am Rhein erschmelzen aus Eisenschrott Edelstahl, und das seit Jahren rein elektrisch.
Die müssen eigentlich nur den richtigen Strom einkaufen können, und schon haben sie ihr Pensum erfüllt.
Auf keinen Fall sollte auf gewisse Befindlichkeiten von Wirtschaftsakteuren Rücksicht genommen werden, die mit einen zerstörerischen Wirtschaftsmodell mindestens die letzten 50 Jahre Profite gemacht haben. Mitarbeiter umschulen ja, aber Aktionäre zufüttern nein.

Ähnliche Beispiele gibt es für alle Technologiebereiche.

Edit Energiekosten: ArcelorMittal stellt Produktion in Bremen und Hamburg ein
gerade die Hamburger , die technologisch voraus sein könnten, sollen zugemacht werden. Mangel an grünem H2.

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hmm intersssant, ja , umsetzungsproblme werden nicht so gründlich diskutiert. Aber der Klimawandel ist so dringend, dass das eigentlich zweitrangig ist. Das einzge was wir tun können, ist grobe Fehler und Kontraproduktive Fehlerquellen suchen und meiden. Andere Probleme mit der Umsetzung müssen wir in Kauf nehmen ,wenn der Mensch nicht schon bald aussterben soll oder zumindelst für viele 10 Tausend Jahre das Leben die absolute Hölle sein soll.

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https://www.langfristszenarien.de/enertile-explorer-de/szenario-explorer/das-projekt.php

Dies zeigt, wie weit die Überlegungen schon gehen.

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Das ist grundsätzlich eine gute Sache, aber so ganz kapiere ich die Fragestellungen nicht, zum Beispiel bei den Webinaren wird immer davon ausgegangen, dass weniger gemacht wird als geplant?

Gibt es das Ganze auch als Übersicht für Leute, die nur mal querlesen wollen?

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Hi,
lieber spät als nie habe ich diesen Thread gefunden.
Ich finde das Thema sehr wichtig.

Im offiziellen Forum habe ich heute etwas gepostet, was ich hier auch weiter unten zur Diskussion stellen möchte.
Doch zuvor einige Bemerkungen zu dem was hier teilweise schon angeklungen ist.

Wir kommen jetzt irgendwann an den Punkt, wo der Ersatzbedarf uns einholt.
Das heißt, zu den Kapazitäten für eine Ausweitung der EE kommen noch die Ersatzbedarfe oben drauf. D. h. z. B. (ach wie schön sind Abkürzungen) das wir in 10 Jahren die Anlagen, die vor 10 Jahren gebaut wurden ersetzen müssen (bei 20 Jahren Lebenszeit) . Also geht der Ersatzbedarf dann steil nach oben.
z. B. müssten wir 2033 ca. 4 GW WKA alleine als Ersatz bauen müssten.
Das steigert sich dann auch noch.

Vollaststunden: Die richtig guten Standorte für WKA sind heute schon vielfach bebaut. Tendenziell müssen also in Zukunft die schlechteren Standorte mehr genutzt werden. Damit gehen die Durchschnittlichen Vollaststunden runter.

Das Speicherproblem ist alles andere als gelöst. Weder technisch und vor allem nicht wirtschaftlich.

Aber jetzt zu meinem anderen Beitrag:

Mal ein paar Überlegungen zum derzeitigen Stand.

Nettozubau WKA im ersten Halbjahr 22 = 878 MW
Nehmen wir an es geht so weiter haben wir also 1,75 GW Zubau.
Gehen wir mal von 3500 Vollaststunden aus, kommen wir also auf 6.127 GWh/Jahr.
Das wären 16,8 GWh pro Tag. (gleichmäßige Verteilung angenommen)
Im Moment verbrauchen wir ca. 1.400 GWh pro Tag.
Heißt, bei der Geschwindigkeit brauchen wir ca. 83 Jahre , wenn wir unseren heutigen Strombedarf mit WKA decken wollen.
Natürlich gibt es da noch PV. Aber die hilft im Winter recht wenig.
Und da wir ja noch keine saisonalen Speicher in Sicht haben, können wir das weitgehend bei der Betrachtung weg lassen, da die Stromversorgung auf Maximallast ausgelegt werden muss.

Pro Tag werden lt. Spiegel (nur) ca. 1400 Elektroautos neu zugelassen.
Irgendwo habe ich mal gelesen, das ein Auto durchschnittlich 10kWh pro Tag. verbraucht.
Das sind dann pro Tag 14MWh die jeden Tag an Mehrverbrauch pro Tag dazu kommen.
Das wären in einem Jahr 5.100 MWh pro Tag macht dann 1.861 GWh pro Jahr.

Jetzt ziehen wir vom jährlichen Zubau von 6.127 GWh den Mehrverbrauch für E-Autos von 1.861 GWh ab, bleiben 4.266 GWh übrig.
Sind dann pro Tag 11,7 GWh.
1.400GWh Verbrauch pro Tag geteilt durch Nettozubau nach Abzug der E-Autos sind dann 120 Jahre bis wir unseren jetzigen Stromverbrauch incl. E-Autos mit WKA abgelöst hätten.
Das ganze natürlich nur, wenn die Neuzulassungen von E-Autos auf dem geringen Level bleiben.

Jetzt will die Regierung 500.000 WP pro Jahr installieren lassen.
Wieviel Verbraucht eine WP pro Tag im Winter? im Jahr?

Habe im Internet 5.400 kWh pro Jahr gefunden.
Wären dann etwa 15 kWh pro Tag.
Bei 500.000 WP sind das dann 7,5 GWh pro Tag.
Im Winter, bei Heizwärmebedarf höher, im Sommer weniger.

Wenn ich jetzt von den 11,7 GWh pro Tag noch die 7,5 GWh für die WP abziehe, haben wir noch 4,2 GWh pro Tag Zubau WKA übrig.
Dann brauchen wir bei 333 Jahren bis wir unsere Stromversorgung auf EE umgestellt haben.

Klar, irgendwann hat jeder ein E-Auto und eine WP. Dann fällt die Zunahme des Bedarfs kleiner aus. Aber irgendwann (es hat schon angefangen) müssen auch alte Anlagen ersetzt werden. Das erfordert dann einen noch höheren brutto Zubau.

Noch mal: Wir müssen die Zeit mit der höchsten Belastung unseres Stromsystems abdecken. Deshalb habe ich die PV die hauptsächlich im Sommer was bringt herausgelassen, weil wir keine saisonalen Speicher haben.

Mein Fazit:
Bei den derzeitigen Rahmenbedingungen, Fortschritten bei Zubau und der gewollten Elektrifizierung der meisten Bereiche, werden wir unsere Ziele um 300 Jahre verfehlen.
Also Vorsicht. Mit „alles wird elektrisch“ gemacht, kommen wir nicht wirklich unseren Zielen näher.
Wir müssen alle anderen Möglichkeiten auch ausschöpfen.

Natürlich können wir auch auf ein Ausbau- und Speicher-Wunder hoffen.
Zur Zeit bin ich da aber skeptisch.
Vielleicht kann aber eine stärkere Zusammenarbeit mit Ländern des Südens mehr Dynamik in den Ausbau bringen. Dafür fehlt aber der Mut.

Ich hoffe, ich habe mich da nicht verrechnet.
Könnt ja mal kontrollieren.

Was meint ihr zu meinen Überlegungen?

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Interessant. Das Problem habe ich auch schon vermutet. daher befürchte ic hja, dass die öffentliche Stromversorgung durch die gescheiterte Energiewende bei abgeschalteten Fossilen Energien quasi abgeschafft wird… Den Murks hat die Politik zu verantworten… Der einzige Unterschied zu mir ist dass ich i mMoment keine Zeit hatte um die genauen Zahle dazu zu recherchieren…

Uber den Ersatzbedarf hatte ich mir noch keine Gedanken gemacht, das proble mkomt ja noch dazu. Uii, diese Energiewende steht sowas von auf der Kippe…