Solarkraftwerk in der Wüste verbrennt Vögel…und Erdgas…und viel Geld

Spiegel-Solar Anlage Ivanpah © Wikipedia Creative Commons

von Rudolf Kipp
Als ein Weg, fossile Brennstoffe durch “natürliche” Quellen zu ersetzen gilt die Solarthermie, bei der Wasser durch konzentriertes Sonnenlicht erhitzt wird und der so erzeugte Wasserdampf mit Generatoren Strom erzeugt. Das klingt auf den ersten Blick sauber und preiswert. Schließlich fallen keine CO2-Emissionen an und die Sonne schickt ja bekanntlich, wenn überhaupt, nur eine ganz kleine Rechnung. Richtig?


Falsch, aber der Reihe nach.

In der kalifornischen Mojave-Wüste, etwa 50 Kilometer südlich von Las Vegas, liegt das Ivanpah-Solar-Kraftwerk. Die im Februar dieses Jahres in Betrieb genommene Anlage fokussiert mithilfe von Spiegeln Sonnenlicht auf 3 Solartürme, wodurch in diesen Wasserdampf erzeugt wird, mit dem Dampfturbinen zur Erzeugung von elektrischem Strom angetrieben werden. Mit einer Nennleistung von 392 MW ist die Anlage das weltweit größte solarthermische Kraftwerk. Allerdings ist diese Zahl nicht mit der Nennleistung konventioneller Kraftwerke zu vergleichen, schließlich kann das Solarkraftwerk nur dann Strom produzieren, wenn die Sonne scheint. Und die Produktion ist, dem Sonnenverlauf folgend, in den Mittagsstunden deutlich höher als morgens oder abends. Die Jahresproduktion der drei Generatoren wird mit 1.080 GWh angegeben. Das entspricht knapp 2.800 Vollaststunden, also weniger als dem Wert, den ein Offshore-Windkraftwerk üblicherweise erzielt.

Bild rechts: Bild von Aioannides [GFDL  oder CC-BY-SA-3.0], via Wikimedia Commons

Wenig Leistung für sehr viel Geld

Herausragend sind bei dem Vorzeige-Projekt nicht nur die Größe und Nennleistung, sondern auch die Baukosten mit 2,18 Milliarden US-Dollar. Das sind 5,5 Milliarden Dollar pro Gigawatt. Zum Vergleich: Ein Gaskraftwerk kostet mit ca. einer Milliarde Dollar pro Gigawatt Nennleistung weniger als ein Fünftel. Wenn man mit einbezieht dass ein Gaskraftwerk bei gleicher Nennleistung übers Jahr gerechnet mehr als die dreifache Strommenge produzieren kann,

Man erkennt also recht deutlich, wirtschaftlich ist so ein Solarkraftwerk nicht. Aber wer denkt schon an den schnöden Mammon, wenn es darum geht, die Umwelt zu schützen und fossile Ressourcen zu schonen.

Umweltschutz? Fragen Sie die Vögel

Wobei – das mit dem Umweltschutz relativiert sich bereits, wenn man den enormen Flächenverbrauch einer solchen Anlage mit dem für konventionelle Kraftwerke vergleicht. Und man darf kein ausgesprochener Vogelfreund sein. Es hat sich im Betrieb nämlich recht schnell herausgestellt, dass gebündeltes Sonnenlicht zur Erzeugung von Wasserdampf auch stark genug ist, um Vögel im Flug zu grillen. Und diese scheinen von der Solaranlage regelrecht angezogen zu werden, weil das helle Licht der Spiegel Insekten anzieht. Die Vögel, die mit versengten Flügeln zu Boden stürzen, haben bei den Angestellten der Anlage den Beinahmen “Streamers” bekommen. Wegen der Rauchfahnen, die sie beim Absturz hinter sich herziehen. (Eindrucksvolle Bilder der Verbrennungen gibt es u.a. hier).

Schätzungen über die Anzahl der Vögel, die jedes Jahr dadurch ihr Leben  für die vermeintlich gute Sache lassen gehen weit auseinander. Die Betreiber gehen von etwa 1.000 Tieren aus, Umweltschützer befürchten bis zu 28.000. Auf so viele tote Vögel pro Fläche oder pro erzeugter Megawattstunde kommen sonst allerhöchstens Windparks in direkter Nähe von Vogelschutzgebieten.

Erdgas als Backup

Auch bei der Ressourcenschonung ist nicht alles heile Öko-Welt. Sollte die Sonne einmal nicht ausreichend scheinen, ist bei dem Ivanpah-Kraftwerk ein Backup vorgesehen, bei dem die fehlende Sonnenleistung durch das Verbrennen von Erdgas ergänzt wird. Und so wie es aussieht, hat man von Seiten der Betreiber die Kraft der Sonne doch ein wenig überschätzt. Um diesen Fehler auszugleichen hat Bright Source Energy, die Betreiberfirma, bei der kalifornischen Regierung jetzt beantragt, mehr Erdgas zum Heizen verwenden zu dürfen. Dadurch entstünden zusätzliche CO2-Emissionen in Höhe von 95.000 Tonnen pro Jahr. Insgesamt würden dann 35 Prozent des Stroms nicht aus Sonnenenergie, sondern aus Erdgas gewonnen.

Wenn man jetzt noch in Betracht zieht, dass der Wirkungsgrad der Anlage bei schlechten 28,7% liegt, also weniger als der Hälfte eines modernen Gas- und Dampf-Kraftwerks, wird schnell deutlich, dass dieses grüne Vorzeigeprojekt in der Wüste in Kalifornien vor allem eins ist, Eine Ressourcen und Geld verschwendende grüne Augenwischerei.

Titelbild von Aioannides [GFDL  oder CC-BY-SA-3.0], via Wikimedia Commons

Nachtrag: Wirschaftlichkeitsbetrachtung

Das Solar-Kraftwerk hat 2,018 Mrd. US-Dollar gekostet. Bei einem Abschreibungszeitraum von 20 Jahren und 3% angenommen Zinsen ergeben sich damit Kapitalkosten in Höhe von 135 Mio. Dollar pro Jahr. Wartung und Betrieb schlagen mit 67 Dollar pro Kilowatt Nennleistung und Jahr zu Buche, macht also weitere 26,3 Mio. Dollar.

Wie oben gesehen müssen für den Regelbetrieb 35 Prozent des Stroms mit Gas erzeugt werden. Bei einem Wirkungsgrad von 28 Prozent werden dazu 1.080 GWh * 35 % geteilt durch den Wirkungsgrad von 28 %, also 1.350 GWh Erdgas benötigt. In Kalifornien kostet die MWh Erdgas zur Zeit etwa 18 Euro (hier und hier). Die jährliche Gasrechnung beträgt also 25,3 Mio. US-Dollar. Das ergibt jährliche Gesamtkosten in Höhe von gut 186 Mio. US-Dollar. Wenn man annimmt dass der Betreiber auch noch etwas verdienen möchte und eine Gewinnmarge von 8 % zugrunde legt, kommt man auf 201,5 Mio US-Dollar Gesamtkosten für 1.080 Gigawattstunden Strom. Daraus errechnen sich:

Gestehungskosten in Höhe von 18,6 US-Cent oder 14,2 Euro-Cent pro kWh

Macht man gleiche Rechnung für ein Gaskraftwerk (GUD-Kraftwerk) auf, ergibt sich bei gleichen Rahmenbedingungen:

Kosten Kraftwerk: 390 Mio. $
Zinsen + Tilgung: 26,4 Mio. $ p.a.
Betrieb und Wartung: 7,1 Mio$ p.a.
Gaskosten ( 60 % Wirkungsgrad): 98 Mi. $ p.a.
MWh p.a. (8.000 Vollaststunden): 3.136.000

Gestehungskosten inkl. 8% Marge: 3,4 US-Cent oder 2,6 Euro-Cent pro kWh

Interessant ist dabei auch ein Vergleich der CO2-Emissionen, denn um deren Reduktion soll es ja vor allem gehen. Das “saubere” Solarkraftwerk verbraucht pro kWh Strom 1,25 kWh Gas. Das GUD-Kraftwerk benötigt für die gleiche Strommenge 1,67 kWh Gas. So gesehen stellt das “Solarkraftwerk lediglich ein ineffizientes Gaskraftwerk mit teurer Solarunterstützung dar.

Eine kWh Gas erzeugt etwa 200 g CO2 Emissionen. Pro GWh Strom den man mit dem Solarkraftwerk erzeugt fallen somit 1,25 mal 200 Tonnen = 250 Tonnen CO2 an. Ein GUD-Kraftwerk emittiert für die gleiche Strommenge 1,67 mal 200, also 334 Tonnen CO2.

Eine GWh Strom aus dem Solarkraftwerk kostet 186.000 US-Dollar, aus dem GUD-Kraftwerk 34.000 US-Dollar. Die Kostendifferenz von 152.000 bei einer CO2 Einsparung von 84 Tonnen CO2 entspricht Kosten von 1.800 US-Dollar pro eingesparter Tonne CO2. Das sind gut 1360 Euro, also in etwa so viel wie eine Tonne CO2-Vermeidungdurch Photovoltaik im Jahr 2004 in Deutschland beim Rekordhoch der Einspeisevergütung von 54 Cent pro kWh gekostet hat.

ÄHNLICHE BEITRÄGE (AUTOMATISCH GENERIERT):

⇒  Hybridkraftwerke: Energievernichtung im Namen der „Energiewende“

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Mit Dank übernommen von ScienceSceptical wo dieser Beitrag zuerst erschien

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12 Kommentare

  1. @ sebastian berger #11
    Die Angabe in dem Artikel ist nicht richtig. Es sind nicht 18 Euro pro MWh, sondern 18 Dollar pro MWh. Außerdem hatte ich noch einen Rechenfehler eingebaut, der Preis für Gasstrom beträgt demnach nicht 3,4, sondern 4,5 US-Cent pro kWh. Vielen Dank für den Hinweis.

    An der Aussage ändert das wenig. Der letzte Abschnitt sollte aber folgendermaßen lauten (Admin, den Text oben bitte entsprechend korrigieren).

    Gestehungskosten inkl. 8% Marge: 4,5 US-Cent oder 3,4 Euro-Cent pro kWh
    (…) ine GWh Strom aus dem Solarkraftwerk kostet 186.000 US-Dollar, aus dem GUD-Kraftwerk 45.000 US-Dollar. Die Kostendifferenz von 141.000 bei einer CO2 Einsparung von 84 Tonnen CO2 entspricht Kosten von 1.680 US-Dollar pro eingesparter Tonne CO2. Das sind gut 1270 Euro, also in etwa so viel wie eine Tonne CO2-Vermeidung durch Photovoltaik im Jahr 2004 in Deutschland beim Rekordhoch der Einspeisevergütung von 54 Cent pro kWh gekostet hat.

  2. Ich weiss nicht, wie der Autor auf seine Ergebnisse kommt, aber die Rechnung kann ja vorne und hinten nicht stimmen.

    Es wird das Solarkraftwerk also mit den Kosten eines Gaskraftwerkes verglichen, zu letzterem werden folgende Zahlen genannt:
    “ Gestehungskosten inkl. 8% Marge: 3,4 US-Cent oder 2,6 Euro-Cent pro kWh “

    Wie bitte kommt man auf diesen Betrag von 2,6 Eurocent?
    Bei dem genannten Erdgaspreis in Kalifornien von 18 Euro/MWh und einem Wirkungsgrad von 60% würden allein die Brennstoffkosten(!) pro erzeugter kWh Strom 3 Eurocent betragen.

  3. Die in Kalifornien geben wenigstens die Kosten an. Macht ja auch nichts aus. Denn da der Kalifornische Staat sowieso hoffnungslos pleite ist, macht noch weniger Geld auch nichts mehr aus.

    In Deutschland ist man da konsequenter.
    Da werden die Kosten nicht mehr betrachtet, da diese zur Rettung der Welt egal sind.

    In der aktuell erschienenen Studie zum Kombikraftwerk2 wird belegt, dass 100% Ökonergie in Deutschland machbar ist.
    Auf den 216 Seiten der Studie ist aber kein Platz mehr für die Kosten gewesen. Erklärung dazu: „Wirtschaftliche Fragestellungen, z.B. zum Strommarktdesign oder eine Kosten-Nutzen-Analyse zum Umbau der Stromversorgung, wurden nicht betrachtet.“ Dafür kommt aber der bei allen Ökoenergiethemen wichtigste Kernsatz: „Die Ergebnisse des Forschungsprojektes machen aber auch deutlich, dass die Rahmenbedingungen zur Markt- und Systemintegration dafür angepasst werden müssen“. Klartext: Da du Verbraucher freiwillig niemals so einen Schwachsinn befürworten, bzw. bezahlen würdest, wirst du gesetzlich dazu gezwungen.

    Erstellt wurde die Studie von den üblichen Profiteuren solcher Projekte, wie Siemens, Fraunhofer, ENERCON, Solarworld, Agentur für erneuerbare Energien, Ökobit Biogas, SMA Solar Technology, also absolut unparteiischen Bewertern.

    Das Wesentliche dieser Studie ist aber die Aussage, dass die Speicherfrage bereits gelöst sei. Power to Gas und Akkus!!!! (auch etwas Biogas dazu) könnten die 100% locker speichern. Spätestens da ahnt man, warum die Kosten nicht betrachtet wurden.
    Denn die Kosten der Energiespeicherung durch Power to Gas und Akkus von ca. 1 … 3 EUR/kWh sind so exorbitant, dass man gar nicht daran denken darf, wenn das umgesetzt wird. Dann liegt in nicht ferner Zukunft der Bezugspreis für die kWh bei weit über 1 EUR.
    Man muss befürchten, dass es so kommt, falls nicht noch irgendwo in diesem Deutschland noch ein Restkern Vernunft übrig geblieben ist. Von der Industrie (Geld frisst Hirn) ist diese aber nicht zu erwarten.

  4. Mal ein paar Gedanken dazu:
    Hätte man statt dieser solaren Hähnchenbraterei ein Kernkraftwerk des Typs AP1000 (Nennleistung 1000 MW) hingestellt, dann hätte dieses in einem Jahr bei den üblichen 90% Verfügbarkeit einen Jahresertrag von 7.884 GWh. Dies wären gegenüber den 1.080 GWh des Solarkraftwerks also 7,3x.

    Zudem würde dies auch noch auf wesentlich geringerer Fläche geschehen. Das Solarkraftwerke hat eine Gesamtfläche von 14,16 km², während ein AP1000 mit allen Nebengebäuden alles zusammen nur ca. 0,1 km² benötigt. Mit dem KKW würde ich also auf 141,6x weniger Fläche 7,3x mehr Jahresertrag erhalten. Das KKW des Typs AP1000 ist hier also 1033,68x effizienter als diese solare Hähnchenbraterei und das im krassen Gegensatz zu ihr sogar rund um die Uhr, also auch bei Dunkelheit.

    Und mache wir mal rein aus Interesse einen theoretischen Gedankengang:
    Wenn ich auf den 14,16 km² Fläche des Solarkraftwerks stattdessen 141 AP1000 bauen würde, dann ergäbe dies einen Jahresertrag von 1111644 GWh oder 1111,644 TWh. Das wären also etwas über 1000x mehr als wie mit dem Solarkraftwerk!

    Mit einem leistungsstärkeren Reaktortyp wie dem EPR mit 1600 MW Nennleistung wäre das Ergebnis sogar noch eindeutiger.

    Soviel dazu…

  5. @ Václav Endrst #3
    Die Betrachtung der eingesparten CO2-Emissionen ist hier nicht nur sinnvoll, sondern absolut unerlässlich. Ob ein Einsparen von CO2 überhaupt sinnvoll ist und zur „stabilisierung des Klimas“ beitragen kann, steht auf einem anderen Blatt.

    Aber es ist nun einmal so, dass eben diese Einsparung der Hauptgrund dafür ist, dass es diese Kraftwerk überhaupt gibt. Der Betreiber Bright Source Energy schreibt dazu auf seiner Homepage:

    „Electricity from Ivanpah will avoid millions of tons of carbon dioxide and other air pollutants – the equivalent of taking 70,000 cars off the road.“

    Dass dieser Anspruch zwar erfüllt wird, aber für den geringen Effekt aberwitzig viel Geld ausgegeben wird, darum geht es vor allem.

  6. @ #5

    jeder (depp) kann sich „gelernter Betriebswirt“ nennen.

    Der Admin hat allerdings nicht verstanden, was XXXXX freiwillige Zensur im Fall von genderfeindlich heißt …

  7. #2:Cornelia Daniel-Gruber meint

    „Ich kann mich noch ganz genau erinnern, wie lange ich gebraucht habe das Konzept von kWh und kW zu verstehen“

    ob sie es wirklich verstanden hat, unsere Cornelia?
    Wie viele Monate/Jahre hat sie dazu gebraucht?
    Und kann wirklich jeder Depp „Betriebswirt“ werden???

    „oder wie viele Jahre ich nun schon zugebracht habe die Kostenstrukturen der Energieträger zu durchblicken“

    als „gelernte Betriebswirtin“!!!

    „oder den Treibhauseffekt zu verstehen.“

    Aber HALLO! Das ist aber jetzt ein Pfund!
    Wow, ich gebe mich geschlagen

    😉

  8. „…auch die Baukosten mit 2,18 Milliarden US-Dollar. Das sind 5,5 Milliarden Dollar pro Gigawatt“… Ist da im Abschnitt „wenig Leistung für sehr viel Geld“ nicht ein Fehler drin? Entweder sind die Baukosten zu tief angegeben oder die Kosten pro Gigawatt zu hoch.
    – Danke für eine Korrektur oder einen Kommentar zum Verständnis.

  9. Sehr eindrucksvoller Beitrag über die Gutleutenergieerzeugung. Stört nur den schon eigentlich unsinniger Vergleich mit dem „schädlichen CO2“ Ausstoß.
    MfG

  10. Hier ein Auszug aus einem Interview mit Cornelia Daniel-Gruber (Solarberatung Dachgold) auf der Intenetseite von Klimaschutz-Netz (KSN). Ein Wahnsinn, wie diese Leute ticken und Anders- und vor allem Mitdenkende Mitmenschen als Leugner hinstellen und gnadenlos abwerten!

    „KSN: „Wie sieht dein Engagement konkret aus? Wie handelst du in der Freizeit und im Beruf um den Klimaschutz voranzubringen?“

    Cornelia: „Ich habe das Glück, dass ich meine Berufung zum Beruf machen konnte. Ich liebe die Sonne und alles was mit Erneuerbaren Energien zu tun hat. Du kannst dir gar nicht vorstellen mit welcher Euphorie ich gut gemachte Energiestudien verschlinge. Achtung Nerdalarm ;-). Ich versuche diese Begeisterung durch meine Artikel auch Menschen zugänglich zu machen, die nichts von der Materie verstehen. Mein großer Vorteil dabei: Ich weiß wie diese Menschen ticken, weil ich selbst eine davon war – bin gelernte Betriebswirtin. Ich kann mich noch ganz genau erinnern, wie lange ich gebraucht habe das Konzept von kWh und kW zu verstehen oder wie viele Jahre ich nun schon zugebracht habe die Kostenstrukturen der Energieträger zu durchblicken oder den Treibhauseffekt zu verstehen. Im privaten Leben versuche ich natürlich auch meinen Beitrag zu leisten.“

    Mit den besten Grüssen
    Arne Hecker

  11. Nun kommen Sie uns doch bitte nicht mit Fakten, es geht doch schließlich um die Gesamtheit aller „grünen“ Ideen weltweit und die ‚Bewahrung der Schöpfung‘!
    Sarkasmus OFF.

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