Strom aus der Sahara? Eine technisch nüchterne Betrachtung!

Die Zeitschrift “ Das Parlament“ schrieb kürzlich zum Saharaprojekt Desertec: „Angesichts der Lieferausfälle bei Erdgas aus Russland wird für Fraktionen und die Bundesregierung die Nutzung der Sonnenenergie interessanter. Die Bundesregierung hält den Bau von Solarkraftwerken in der Wüste Sahara langfristig für eine Alternative zur verstärkten Nutzung des Erdgases. Das Risiko von Lieferausfällen werde verringert, und auch ökologisch sei die Maßnahme sinnvoll, so die Regierung am 21. Januar im Wirtschaftsausschuss.“ Was es damit in Wirklichkeit auf sich hat, beleuchtet unser Gastautor Prof. Dr. Alt

Wäre unsere Bundesregierung nicht gut beraten, wenn sie sich zu dem DESERTEC-Projekt sehr zurückhaltend äußern würde, obschon das Scheitern der deutschen Energiepolitik in der großen Koalition unserem Land in Verbindung mit dem singulären Ausstiegsbeschluss aus der kostengünstigen Stromerzeugung aus der friedlichen Nutzung der Kernenergie die vorderen Plätze der teuersten Energieländer beschert hat.

Auf der "Green Energy Recovery" Tagung der SPD in Berlin am 22.6.09 hat unser Umweltminister Herr Gabriel das Projekt noch als große Chance vorgestellt und sich der Zustimmung von Herrn Außenminister Steinmeier erfreut, beide wohl in sachlich totaler Unkenntnis. Der dort zu Wort gekommene Altkanzler Schröder war ebenfalls begeistert, erkannte er doch sofort, dass dann bei fehlendem Sonnenschein während der Nachtstunden sein Erdgas aus Russland erst so richtig ins Geschäft kommen würde.
Es wird mit dem visionären Sahara-Stromprojekt von fachfremder Seite die Verwirrung nun perfekt gemacht. Es ist kein Zufall, dass diese Idee nicht von Fachleuten der Energietechnik sondern ausnahmslos von Bankern, Versicherungsleuten und am Tropf der öffenlichen Forschungsmittel hängenden reinen Theoretikern propagiert wird, die noch nie Verantwortung für eine bezahlbare Energieversorgung tragen mussten.

Die solare Stromerzeugung aus thermischen Anlagen in der Sahara ist mindestens um den Faktor fünf teurer als die verbrauchsnahe Braunkohle- und Kernenergiestromerzeugung bei uns. Hinzu kommt der Energietransport mittels 800 kV Höchstspannungs-Gleichstromleitungen, die Masthöhen und Leiterseilquerschnitte erfordern, die bisher in Europa unbekannt sind, jedoch die Masthöhen der 400 kV Drehstrommaste erheblich übersteigen. Bei Wahl der bisher in Europa üblichen Seilquerschnitte 240/40 mm2 Aluminium/Stahlseile in Viererbündelanordnung würden als Übertragungsverluste bei 800 kV Gleichspannung auf dem 5000 km langen Transportweg rd. 50 % des sehr teuer produzierten Sonnenstroms bereits wieder verloren gehen.

Erst erheblich höhere Seilquerschnitte könnten diese Verluste auf eine erträgliche Größe von etwa 15 % reduzieren, allerdings erheblich stärkere Mastkonstruktionen erfordern. Ob ein Land wie Frankreich, das verbrauchsnahe Kernenergiestromerzeugungsanlagen gewohnt ist, derartige Leitungstrassen als Transitland akzeptieren würde, steht ohnehin in den Sternen. Jedenfalls würde dies eine wettbewerblich vertretbare Industrieproduktion an deutschen Standorten unmöglich machen*. Aber auch bei uns wären derartige Leitungstrassen wohl kaum genehmigungsfähig. Über die spinnerhafte Idee einer Verkabelung ist jeder Kommentar aus fachlicher Sicht unnötig.

Man kann an deutschen Hochschulen u.a. auch Energietechnik studieren und in diesem Bereich Sachkunde erlangen, viele – insbesondere in der Politik – scheinen das noch nicht zu wissen.
Das DESERTEC-Projekt ist eine gute Möglichkeit, Forschungsmittel zu beantragen und anschließend im Wüstensand nutz- und spurenlos zu versenken.
Prof. Dr.-Ing. Helmut Alt FH Aachen 

Siehe auch Hilfsblätter hierzu aus meiner Vorlesung an der FH Aachen als Anlage.

Eine umfassende Analyse der Situation lieferte Autor Rudolff Kipp in Readers Edition: Strom aus der Wüste? Auf Sand gebaute Zukunftsutopien.

http://www.readers-edition.de/2009/06/25/strom-aus-der-wueste-auf-sand-gebaute-zukunftsutopien/

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9 Kommentare

  1. Herr Schmitt

    zu 1) Jeder Mensch kann sich auf desertec.org die möglichen Standorte ansehen. Mein „Spielchen“ (3000 km)liegt aber näher an der Realität, als das „Spielchen“ (5000 km) von Prof. Alt 😉

    zu 2) Weil die Standorte für solarthermische Anlagen effizienter werden, je näher sie am Äquator sind. Selbstverständlich sollte auch der lokale Energiebedarf vor Ort berücksichtigt werden.

    zu 3) Nein, die HGÜ Backbones werden schon allein deshalb kommen, weil im europäischen Verbundnetz die Entfernungen auch so schon sehr groß sind. Wie gesagt: gänzlich unabhängig davon, was in Nordafrika passiert.

    zu 4) Wenn Sie mir jetzt noch erklären, was ein 240/40 mm2 Aluminium/Stahlseil in Viererbündelanordnung mit Kupferknappheit zu tun hat, erkläre ich Ihnen gerne nochmal, warum ihre Netzleitungen im Haushalt „irgendwie dünner“ sind als Ihre Batteriezuleitung im Auto (nebenbei: es gibt auch 12V Leitungen in Ihrem Auto, die den gleichen Querschnitt haben, wie ihre Netzleitungen im Haushalt 😉

    zu 5) Selbstverständlich bleiben die Leitungsverluste von ca. 10% je 1000km bei einer HGÜ, da haben Sie mich möglicherweise missverstanden. Ich wollte zum Ausdruck bringen, dass man eben 11 GW installieren muss, wenn man 1000 km entfernt 10 GW benötigt. Da Solarthermie zum Betrieb keine Resourcen braucht, erhöht dies nur die nötige Anfangsinvestition.

    „…als Solarstrom. Kohlefrei ist die Herstellung auch nicht. Die CO2-Emission ist bei Kernkraft wesentlich geringer als bei Solar“

    Kann es sein, dass Sie hier Photovoltaik mit Solarthermie verwechseln? Wie hoch wären denn die CO2 Emmissionen eines 1 GW Blocks bei einem STKW?

    Dipl. Ing. (FH) Andreas Commes

  2. Herr Commes

    Punkt 1) Kein Mensch weiß wo der Standort sein wird. Daher ist Ihr Kilometerspielchen ein Spielchen

    Punkt 2) Warum nicht gleich Sizilien oder Türkei als Standort? Und wieso verkauft man den Strom nicht gleich in Afrika wie z.B. an die Metropole Kairo? Immerhin, wenn die Solaranlagen die meisten Erträge hätten, ist dort zeitgleich der Strombedarf durch die örtlich vorhandenen Klimaanlagen am Höchsten. Harmonischer und näher geht es nicht.

    Punkt 3) Darüber hat z.B. Desertec nie ein Hehl gemacht. Ei wegen der extrem hohen Vergütung, dass im Stromsektor seines Gleichens sucht. Denn dann geht es auch mit Solarstrom, wie ich in der Zeitung las.

    Punkt 4) Btw. mein 230-Volt-Kabel im Haushalt ist irgendwie dünner als der 12-Volt-Kabel im Auto. Ressourcenschonend? Kupfer ist schon relativ selten auf diesem Planet!

    Punkt 5) Was? Sie können mit Spiegeln Leitungsverluste leicht kompensieren? Der Satz an sich kann doch nicht wahr sein? Wissen sie eigentlich, dass, umso weiter ein Spiegel entfernt ist, seine eigene Verluste sich erhöhen? Können sie ja dann mit noch entfernteren Spiegeln auskompensieren. Das war doch ein Witz, oder? Sie können Spiegeln bauen wie sie wollen, die Leitungsverluste bleiben!
    Zu: „Resourcen verbrauchenden Energiegewinnung Kohle, Uran.“
    Die benötigen offensichtlich weniger Stahl, Kupfer(!), Beton, Fläche, geringeren Stromnetzausbau – und wenn ich nicht gestorben bin, dann zähle ich noch weiter auf – als Solarstrom. Kohlefrei ist die Herstellung auch nicht. Die CO2-Emission ist bei Kernkraft wesentlich geringer als bei Solar. Ebenso hat Uran einen geringeren Aufwand im Bergbau. Uran selbst ist sogar nicht selten ein Nebenprodukt von anderen Metallminen. Man gewinnt das eben auch so oder so und sollte man dann auch benutzen anstatt sinnlos wegzuschmeißen.

    Paar Spiegeln mehr. Also wirklich.

  3. Sehr geehrter Herr Prof. Dr. Ing. Alt!

    Sie behaupten in o. g. Artikel, der Transport von Strom aus Nordafrika verursache 50% Leitungsverluste und führen dazu Berechnungen aus einem Hilfsblatt für ihre Studenten an. Selbstverständlich sind diese Berechnung korrekt. Da verwundert es natürlich, dass das Konsortium Desertec die erwarteten max. Verluste nur mit 15% beziffert. Kann es sein, dass die Ingenieure von ABB und Siemens nicht rechnen können?

    Nun, ich denke die wissen schon sehr genau, was sie da tun, allerdings habe ich von Ihnen den Eindruck, dass Sie hier mit wissenschaftlichen Berechnungen, die auf überzogenen und falschen Grundannahmen beruhen, Stimmung gegen ein ambitioniertes Projekt machen wollen.

    1) Die Annahme eine HGÜ aus Nordafrika müsse 5000 km lang ist absolut überzogen! Das desertec Konsortium legt 3000 km zu Grunde: Da reduzieren sich die Verluste schon auf 30%!

    2) Auch die notwendigen 3000 km würde ein guter Ingenieur bei den gegebenen Verhältnissen nicht am Stück bauen: Eine Kuppelleitung von Tanger nach Cadiz, eine von Tunis nach Sizilien und eine von Kairo in die Türkei optimieren die von Ihnen errechneten max. Verluste weiter.

    3) Wie Sie sicherlich wissen, plant die Energiewirtschaft unabhängig von der Produktion solarthermischer Energie in Afrika, das europäische Verbundnetz (das im Übrigen bereits jetzt netzsynchron zu Nordafrika läuft!) mit HGÜ Backbones auszustatten. Wie kommen die bloss auf so eine Idee, wenn die Verluste so hoch sind?

    4) Die Verbindungen mit Seekabeln durch das Mittelmeer liessen sich durchaus auch einadrig ausführen.

    5) Im Gegensatz zu einer resourcen verbrauchenden Energiegewinnung (Kohle, Uran) lassen sich die Leitungsverluste bei solarthermischen Anlagen durch Aufstellung von entsprechend mehr Spiegeln leicht kompensieren.

    „Man kann an deutschen Hochschulen u.a. auch Energietechnik studieren und in diesem Bereich Sachkunde erlangen, viele – insbesondere in der Politik – scheinen das noch nicht zu wissen.“

    Man kann diese Sachkunde auch dazu verwenden, die Zusammenhänge bewusst falsch darzustellen! Ein „Gschmäckle“ hat das ja schon und vermutlich ist ein Schelm, wer sich Böses dabei denkt.

    Dipl. Ing. (FH) Andreas Commes

  4. Die von Ihnen technisch angeführten Argumente lassen auch keinen sonderlichen Wissensdrang zur Problemlösung erkennen.

    Sehr geehrter Herr Wahl, die Hauptproblemen sind von physikalischer Art. Wer die kennt, wundert sich auch nicht:

    Klicke, um auf Calzada_EXECUTIVE_SUMMARY_deutsch.pdf zuzugreifen

    18. Diese Regime haben das Zeug schwerwiegende „Luftblasen“ zu schaffen, wie Spanien jetzt erlebt.
    Die extremste „Luftblase“ muss in der Photovoltaik-Industrie gesehen werden. Sogar mit
    Subventionen, die mehr als das 7-fache des durchschnittlichen Strompreises erreichen, erreichte
    Spanien 2008 nicht einmal den angestrebten Produktionsanteil von 1 %.

    Um das Hauptproblem zu tilgen, muss man nur die Sonne mehr aufheizen. Jetzt, wo wir das Klima bestimmen, dürfte dies auch kein Problem mehr darstellen. Eventuell sollten wir auch eine Welt ohne Verluste virtuell kreieren. Ist ja gerade im Stromsektor sehr in.

    Man kann auch Supraleiter nehmen, weil man so einige Ökoveranstaltungen bestimmt erklären kann, dass die dafür benötigten Abkühlungsprozesse als Verluste nicht gelten. Wie man beim DESERTEC-Projekt bezüglich Wasseraufbereitung von Meerwasser schon realisiert hat. Bzw. in der Wüste gibt es auch kein Wassermangel;-)

  5. Sehr geehrter Herr Prof. Alt,

    vorab sollten Sie wissen, daß ich der „Klimakatastrophe“ genauso gelangweilt gegenüberstehen, wie die „EIKE“ auch.
    Allerdings verstehe ich Ihre Beweggründe nicht, gerade als Wissenschaftler, neue Energieumwandlungsformen so negativ darzustellen.
    Meines Wissens haben alle etablierten Technologien nie ohne eine Phase der Subvention ihren heutigen Stand erreicht.
    Die von Ihnen technisch angeführten Argumente lassen auch keinen sonderlichen Wissensdrang zur Problemlösung erkennen.
    Der „EIKE“ rate ich zu bedenken, ob diese Art der Berichterstattung nicht kontraproduktiv wirkt.

    Dipl.-Ing. (RWTH), Joachim Wahl, Belgien

  6. @Schnyder:
    „…kommt aber zu spät um das Klima zu rette“. Ich nehme an, Sie spielen darauf an, dass sich das Klima bis 2050 wieder soweit abgekühlt hat, dass das Retten plötzlich irrelevant geworden ist.
    Was den Strompreis angeht: Ich habe gestern (06.07.) wieder eine Preiserhöhung von Eprimo bekommen. Mit der erneuerbaren Energie und ihrem idiotisch hohen Verkaufspreis wundert mich das auch nicht.

  7. Desertec soll (gemäss ABB) bis 2050 verwirklicht weren. Die Nuklear-Gasbranche muss keine Angst haben- sie kann die Reserven bis dahin locker verbraten. Desertec macht erst Sinn, wenn der Strompreis stark steigt und/oder Co2 eingespart werden muss, kommt aber zu spät um das Klima zu retten.

  8. Wenn Sie die technischen und finanziellen Schwierigkeiten wieder hinzunehmen, erkennen Sie problemlos, dass ihre Befürchtungen unnötig sind. Soviel wird es nie sein, dass man den Solarstrom nicht mit Leichtigkeit ersetzen kann. Um beim Artikel zu bleiben, Schröder sorgt in diesem Falle für uns mit teuerer Gasverstromung. Juhuu. Die Wahrscheinlichkeit ist extrem hoch, dass es nur ein weiteres und für das Volk teures Spiel im virtuellen Zertifikatenhandel sein wird, wie wir es bei Ökostrom aus den fernen Wasserkraftwerken inzwischen zu Genüge kennen. Juhuu.

  9. Lassen wir mal kurz die ganzen technischen und finanziellen Probleme bei seite.

    Wer garantiert mir, dass es aus Nordafrika nicht auch zu „Lieferschwierigkeiten“ kommt? Wenn Russland uns schon mit dem Erdgas das Messer an die Kehle setzten kann, dann können das die nordafrikanischen Länder mit diesem Projekt genauso gut (sollte es überhaupt funktionieren.)

    Damit machen wir uns nur abhängig. Abhängigkeit ist keine Lösung. Die Energieproduktion sollte so weit wie möglich in unseren eigenen Händen bleiben.

    Die Politiker (nicht nur in Deutschland) haben alle vergessen, dass sie nur von einem einzigen Volk gewählt werden (für deutsche Politiker ist dies das deutsche Volk.) Wenn die SPD so groß von solchen Projekten spricht, betrügt sie doch ihre eigenen Gründungsprinzipien. SPD, das D steht für Deutschland. Die SPD ist dem deutschen Wähler verpflichtet. Man könnte nun gemein sein und sagen, dass die SPD mit diesem Projekt das Abwandern von Arbeitsplätzen aus Deutschland und somit eine steigende Arbeitslosenzahl in Deutschland unterstützt?

    Wie auch immer, das Projekt KLINGT toll, aber eine nüchterne Betrachtung zeigt dass es ein klassischer „pipedream“ ist, gemacht von Leuten die nichts wissen (a.k.a. Politiker.)

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