Die verheerende Wirkung von Freiflächen-Photovoltaikanlagen auf die Energieverteilung

geschrieben von Admin | 23. Juli 2023

-Energiewende forciert Klimawandel und massive Erwärmung der Atmosphäre- Bei Erreichen der PVA Ausbauziele wird jedes Jahr die Energiemenge von 55.000 Hiroshoma Bomben in die Atmosphäre eingeleitet.

Geht man von der vorliegenden Energiebilanz aus, dann kann man die dabei entstehende konvektive Wärmeabgabe mit ca. 784.260.180.000 kWh pro Jahr grob abschätzen.  Eine derart enorme Wärmemenge ist sowohl für Laien als auch für Fachleute nur zu begreifen, wenn man sie mit anderen hohen Wärmemengen vergleicht. Leider gibt es bei derart hohen Energiemengen nur wenige allgemein verständliche Vergleichsmöglichkeiten:   Bei der Explosion der Atombombe in Hiroshima  im Jahr 1945 wurden ca. 15.550.000 kWh an Energie freigesetzt. Die jährliche Abwärmemenge der zusätzlichen PVAnlagen würde damit der Explosionsenergie von etwa 50.435 Hiroshimabomben entsprechen! 

In einer mehrjährigen Forschungsarbeit hat das österreichische Ingenieurbüro „Der Energiedetektiv“ jene Änderungen in der Umwelt untersucht, die sich durch Errichtung von großflächigen Photovoltaikanlagen auf Freiflächen ergeben. Der für sein Engagement in Klimaschutz mehrfach ausgezeichnete Diplomingenieur Jürgen A. Weigl ist dazu dem Weg des Sonnenlichts konsequent gefolgt und hat jene solaren Prozesse analysiert und dokumentiert, die dieses Licht im Jahreslauf am Boden bzw. an Photovoltaikanlagen auslösen.

 

 

Während vorne im Maisfeld das Licht für Wachstum, Verdunstung und Verdunstungskühlung sorgt, wird im Hintergrund im Wärmebild die Hitze an der großen PV-Anlage sichtbar

Die nun publizierten Ergebnisse dieser Untersuchung sind hochbrisant. Belegen sie doch, dass derartige PV-Großanlagen weder das Klima noch die Umwelt schützen. Anhand von mehr als 300 Fotos und Wärmebildern werden Zusammenhänge erklärt. Die Schlussfolgerungen werden so auch für technische Laien verständlich.

Energiebilanz einer 2 Megawatt – PVA

In der Dokumentation wird u.a. gezeigt, wie für real existierende PV-Anlagen eine vergleichende Energiebilanz erstellt werden kann. Eine solche Bilanz beschreibt und beziffert, wie sich durch die Errichtung einer größeren PV-Anlage die Verteilung der Energieströme ändert. Die klar beschriebene Vorgehensweise erleichtert auch für andere Standorte/Anlagen eine Energiebilanz zu erstellen. Das Handbuch ermöglicht und ermutigt daher zur Analyse solcher Großanlagen durch Dritte!

 

 

 

 

 

 

 

Solare Prozessanalyse

Vor Errichtung der PVA stehen 72% der eingestrahlten Sonnenenergie den natürlichen Lebens- und Klimaprozessen zur Verfügung. Demgegenüber stehen nach Errichtung der PVA der Bodenfläche nur mehr 37% für diese natürlichen Prozesse zur Verfügung. Die klimaregulierende Funktion der bisherigen natürlichen Vegetation wird durch die Überdeckung und Beschattung beeinträchtigt.

Bei unbelasteten Grünflächen hingegen dient das eingestrahlte Sonnenlicht primär der Nahrungsproduktion (Pflanzenwachstum), Verdunstung und damit der Verdunstungskühlung.

PV-Module weisen keine derartige Funktion auf. Sie können – im Gegensatz zu Pflanzen – Wasser nicht zwischenspeichern und auch nicht aus tieferen Erdschichten den Modulen zuführen. Daher kommt es an den PV-Modulen über der Grünfläche zu keiner nennenswerten Verdunstung. Stattdessen wird die absorbierte Sonnenenergie, die nicht in elektrische Energie umgewandelt wird, als trockene Abwärme an die Umgebungsluft abgeführt.

Das betrifft beinahe 40% der gesamten eingestrahlten Sonnenenergie! Es kommt daher durch die PVA über einer Grünfläche zu einer massiven Änderung in der Art wie Sonnenenergie in Bodennähe umgesetzt wird.

Es ist daher von größter Bedeutung, nicht nur jeweils die Energiemengen zu erfassen, sondern vor allem auch eine solare Prozessanalyse durchzuführen. Diese wird vom Autor ausführlich erläutert und durch zahlreiche Bilddokumente untermauert.

Konvektionsheizkörper zur Erwärmung der Atmosphäre

Geht man vom größten Anteil am Energieumsatz aus, müsste man korrekterweise eine solche großflächige PVA über einer Grünfläche als eine Anlage zur konvektiven Erwärmung der Atmosphäre bezeichnen. Die Energiewende führt mit PVGroßanlagen daher zu genau jenem Effekt, den man vorgibt im Klimaschutz vermeiden zu wollen! Ursache für den temperatursteigernden Effekt ist die konvektive Wärmeabgabe. Diese beruht auf der Tatsache, dass die wärmeabgebende Fläche einer PVA wesentlich größer ist als die das Sonnenlicht absorbierende Fläche. Damit erfolgt eine hocheffiziente Wärmübertragung an die Umgebungsluft. Genauso wie dies auch bei Konvektionsheizkörpern der Fall ist.

PVA und die CO2-Bilanz

Da die natürliche Bodenfläche durch Überdeckung und Beschattung beeinträchtigt ist, steht hier deutlich weniger Sonnenenergie der Photosynthese zur Verfügung. Dies hat dann u.a. Auswirkungen auf die Sauerstoff- und die CO2-Bilanz. Einerseits steht der lokalen Biosphäre weniger Nahrung durch Pflanzenwachstum zur Verfügung. Andererseits ergibt sich dadurch für den Zustand der lokalen Atmosphäre eine geringere Sauerstoffproduktion und ein höherer CO2-Gehalt. Leider ist dies bei der Nutzung von PV-Paneelen über Grünflächen eine logische Folge der verringerten Photosyntheseleistung.

 

Energiewende forciert Klimawandel und Erwärmung der Atmosphäre

Die vorliegende Untersuchung führt zu einem, für die Plausibilität der Energiewende erschreckenden Ergebnis: derartige Anlagen verursachen eine massive konvektive Erwärmung der Atmosphäre, während die natürlichen Prozesse am Boden einen dramatischen Energieverlust erleiden und der CO2-Abbau durch Photosynthese verringert ist. Die Behauptung mit derartigen PV-Anlagen das globale Klima zu schützen, kann somit offenbar nicht mehr aufrechterhalten werden!

Auch weitere Veränderungen im Umfeld der Anlagen werden beschrieben und der Einfluss auf den Wasserhaushalt untersucht. So beispielsweise auch die bisher unbeachtete nächtliche Wirkung zwischen den PV-Flächen und der Atmosphäre mit der Bildung von Kondenswasser. Mit diesem Handbuch liegt nun erstmals eine ausführliche Dokumentation zu PV-Freiflächenanlagen vor. Nutzer des Handbuchs können damit auch eigene Abschätzungen oder Berechnungen für andere PVGroßanlagen durchführen. Die Ergebnisse dürften allerdings selbst für eingefleischte Kritiker der Energiewende erschreckend sein!

Denn die vorliegende Energiebilanz wurde für eine PV-Anlage mit einer Nennleistung von „nur“ 2014 kWp erstellt und ergab eine konvektive Wärmeabgabe von ca. 13.500 MWh pro Jahr. Um die Klimaschutzziele erreichen zu können, wird behauptet, dass

Deutschland zumindest weitere 234 GW an PV-Leistung benötigt. Wenn nur die Hälfte dieser Leistung Freiflächenanlagen betrifft, müssten 117 GW an Leistung neu errichtet werden.

Geht man von der vorliegenden Energiebilanz aus, dann kann man die dabei entstehende konvektive Wärmeabgabe mit ca. 784.260.180.000 kWh pro Jahr grob abschätzen.

Eine derart enorme Wärmemenge ist sowohl für Laien als auch für Fachleute nur zu begreifen, wenn man sie mit anderen hohen Wärmemengen vergleicht. Leider gibt es bei derart hohen Energiemengen nur wenige allgemein verständliche

Vergleichsmöglichkeiten:

Bei der Explosion der Atombombe in Hiroshima im Jahr 1945 wurden ca. 15.550.000 kWh an Energie freigesetzt. Die jährliche Abwärmemenge der zusätzlichen PVAnlagen würde damit der Explosionsenergie von etwa 50.435 Hiroshimabomben entsprechen! Ein wahrlich beunruhigender Wert. Weshalb der Autor der Studie am Ende auch seine Leser direkt auffordert:

…versuchen Sie bitte unsere Schlussfolgerungen mit klaren Argumenten der Physik samt nachvollziehbaren Experimenten zu widerlegen. Auch wir wären froh, wenn die Nutzung von Photovoltaik für Klima und Natur harmlos wäre!

Das Handbuch umfasst 357 Seiten mit 321 Abbildungen (Fotos, Wärmebilder, Diagramme etc) und ist als geschützte PDF-Datei auf Datenträger (CD-ROM) gegen Kostenbeitrag erhältlich.

Anfragen an:

Der Energiedetektiv – DI Jürgen A. Weigl office@energiedetektiv.com



Robert Habeck und der gründeutsche Windwahn auf dem Gipfel

geschrieben von Admin | 23. Juli 2023

Was hat der „Fliegende Holländer“ mit der deutschen Energieversorgung zu tun? Beide liefern sich den Kräften der Natur aus. Robert Habeck veranstaltete seinen ersten „Windgipfel“, die Branche präsentierte ihren Forderungskatalog. 

Von Frank Hennig

Es gipfelte wieder in Berlin. Nach Migrations- Bildungs- und Solargipfel geht es jetzt um den Wind. Wieder waren die Erwartungen wohl höher als die Ergebnisse. Dennoch möchte man die Wünsche einer Branche erfüllen.

Der vorgesehene Ausbau der Windkraft in Deutschland nimmt wahnhafte Züge an. Die Abwägungen zum Menschen-, Natur- und Landschaftsschutz, zu Denkmalschutz und Systemverträglichkeit – gesellschaftlich wie elektrotechnisch – werden minimiert. Ziel ist der maximierte Ausbau. Häuptling Habeck setzt mit Hilfe seines Staatssekretärs Graichen im Klimaministerium das um, was dessen Herkunfts-Think-Tank Agora-Energiewende als so genannten Hauptsatz prägte: „Wind und Sonne haben Vorfahrt“. Das entspricht zwar nicht dem Energiewirtschaftsgesetz und dem energiewirtschaftlichen Zieldreieck aus Versorgungssicherheit, Kostenverträglichkeit und Umweltschutz, aber es erfüllt zielgenau die Forderungen der Ökoindustrie.

Der „Windgipfel“ bot der Branche das Podium, nicht nur das Klimaministerium kräftig unter Druck zu setzen. Bereits im Vorfeld hatte der Bundesverband Windenergie (BWE) einen hundertseitigen Forderungskatalog übergeben. Da sich nicht jede Forderung, offiziell als „Vorschlag“ bezeichnet, an jedes Ministerium richtet, wurden auf Ressorts zugeschnittene „Pakete“ versandt. Dass die Forderungen in den Ampelministerien auf wohlwollende Behandlung hoffen können, ist kein Geheimnis, so dass man auch von einer Beauftragung sprechen könnte.

Vieles soll sich zugunsten der Windbranche ändern, angefangen von der Flächenmobilisierung, der Nachrangigkeit des Denkmalschutzes und Einschränkungen für die Bundeswehr bis hin zu vereinfachten Schwerlasttransporten. Letztere würden bei einem angestrebten Zubau von 10 GW (Gigawatt) pro Jahr 30.000 Sondertransporte per Straße bedeuten. Die Regierung soll nun endlich den ungestörten Wildwuchs der Windkraft im Land möglich machen.
Nun sind 50 bis 60 Maßnahmen abgestimmt worden, so Erleichterungen beim Repowering, die den Anwohnern größere Anlagen bei gleichem Abstand bescheren dürften.

Bereits vor dem Gipfel waren mit der Änderung des Raumordnungsgesetzes in Verbindung mit der EU-Notfallverordnung wichtige Hürden aus dem Weg geräumt worden. Als wäre eine Meute losgelassen, zogen in den vergangenen Wochen viele Investoren ihre Vorhaben aus der Schublade und bewirkten Aufregung bis Panik unter der potenziell betroffenen Bevölkerung. Um dieser nicht zu nahe zu kommen, sollen die Projekte vor allem in Wäldern umgesetzt werden. So im Altdorfer Wald, dem mit 82 Quadratkilometern größten zusammenhängenden Waldgebiet Oberschwabens, weiterhin in Naturpark Arnsberger Wald bei Warstein und in der Niederlausitz südlich von Forst. Das sind nur Beispiele.

Diese krassen Eingriffe in Natur und Landschaft wären vielleicht noch hinzunehmen, wenn damit tatsächlich ein neues, umweltschonendes, sicheres, preiswertes und „klimafreundliches“ Energiesystem geschaffen werden könnte. Aber genau dies wird nicht gelingen.

Politisch wie medial werden stets zwei Fakes verbreitet, die eine Notwendigkeit dieses exzessiven Ausbaus begründen sollen:

1. Mit Windkraftanlagen (WKA) könne man Kohle- und Kernkraftwerke ersetzen und nur so die Energiewende schaffen.
Das ist nicht möglich, weil eine bedarfsgerechte Produktion und die Bereitstellung der Systemdienstleistungen (Spannungshaltung, Frequenzhaltung) nicht realisiert werden. Sie bewirken nur, dass anderer Strom zeitweise ersetzt wird, entfalten also nur substitutive Wirkung ohne die Aussicht, eine „Säule“ der Energieversorgung zu sein. Es ist immer ein Backup-System erforderlich, weshalb man nun – viel zu spät – über neue Gaskraftwerke nachdenkt. Ein Anachronismus nach dem Verlust unserer russischen Gasimporte. Ergänzend: Wir haben kaum Stromspeicher, weder „noch und nöcher“ noch in einem für die Windkraft-Schwankungen halbwegs nötigen Umfang.

2. WKA seien „gut fürs Klima“, weil sie CO2 vermeiden würden.
Dies gilt ohnehin nur für die reine Betriebsphase, nicht für die Materialschlacht bei Bau und Entsorgung. Vor allem aber arbeiten das deutsche Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) und das europäische Emissionshandelssystem (ETS) gegenläufig. Während des Betriebes können die Anlagen Dank des Einspeisevorrangs emissionsreichen Kohle-, Öl- oder Gasstrom verdrängen. Sie verdrängen dadurch aber auch die nötigen Emissionszertifikate, die durch die Betreiber der konventionellen Anlagen eingesetzt werden müssen. Diese werden dann frei und sind international handelbar in allen Ländern, die dem ETS beigetreten sind. Da die Zertifikatspreise enorm gestiegen sind (derzeit liegen sie bei über 90 Euro pro Tonne) wirft niemand diese in den Papierkorb, sondern verkauft sie. Somit werden die Emissionen nur aus Deutschland ins Ausland verlagert und dort eingesetzt. Das hilft „dem Klima“ nicht.

Es entspricht aber vollends der deutschgrünen Sicht auf den eigenen Vorgarten. Dieser muss sauber sein. Deutsche Kohleförderung und -verstromung wird abgelehnt, Gasförderung durch Fracking ebenso wie die Nutzung der Kernkraft. Wenn dies alles zu schmutzig oder gefährlich wäre, sollten wir auch die Welt davor schützen und bewahren. Stattdessen importieren wir ausländischen Strom wie auch Gas aus ebendiesen Quellen. Und obendrein beschweren wir uns über die mangelhafte Verfügbarkeit französischer Kernkraftwerke.

Das ist scheinheilig bis zynisch, auch mit Blick auf den Pro-Kopf-CO2-Ausstoß in Frankreich, der in den letzten 30 Tagen nur ein Fünftel des deutschen betrug (93 gegenüber 525 Gramm pro Kilowattstunde).

Spätestens wenn man am (Wind-)Gipfel angekommen ist, kann es nur noch bergab gehen. Die nächsten Jahre werden der Windbranche, vor allem aber Rotgrün, alle Illusionen rauben. Die Illusionen von heute sind die Enttäuschungen von morgen, wonach wieder niemand die Verantwortung übernehmen wird, dafür aber alle die Schuld bei anderen suchen werden. Zunehmender Energiemangel, Inflation und knappe Rohstoffe werden der verwöhnten Branche die Lust verleiden. Schon heute denken die Klimaangst-Profiteure eher an große Fotovoltaik-Freiflächen als an flatternden, aufwendig erzeugten Windstrom.

„Wer baut auf Wind, baut auf Satans Erbarmen“, heißt es im ersten Akt des „Fliegenden Holländers“ von Richard Wagner. Ganz Deutschland droht zum Segelschiff zu werden, das abhängig von den Launen des Wetters nur eingeschränkt steuerbar übers Meer getrieben wird. Heizer und Maschinisten werden dann nicht mehr gebraucht, sondern Matrosen zum Segel setzen und reffen und Galeerensträflinge zum Rudern, wenn der Wind ausbleibt. Wer die Entwicklungen neuer Energietechnologien durch die Beschränkung auf Wind und Sonne für beendet erklärt, bewirkt Rückschritt und Abstieg. Von Gipfeln sowieso.

Der Beitrag erschien zuerst bei TE hier

 



Der Ausbau von Windfarmen führt zum Einbruch der Landwirtschaft, Umweltschäden und verstärkter lokaler die Klimaerwärmung

geschrieben von Admin | 23. Juli 2023

von Jürgen Langeheine

„Windenergie ist kostenlos!“ verkündet Wirtschafts- und „Klimaminister“ Habeck ständig. Eine politische Aussage, die bei dem Versuch, diese Energien für zivilisatorische Zwecke massiv zu nutzen, zu katastrophalen Schäden bezüglich landwirtschaftlicher Erträge, zu weitreichenden Umweltschäden und verstärkter Klimaerwärmung führt.

Die Umwandlung von Windenergie in elektrische Energie durch Fotovoltaik- Felder und Windfarmen bedeutet einen massiven Eingriff in den Energiehaushalt der unteren Atmosphäre. Es erfolgt nicht nur eine Umverteilung der Energie selbst, sondern ein wesentlich maßgeblicherer Eingriff in den Wasserkreislauf.

Abgesehen von einer geringen, durch radioaktive und chemische Prozesse im Erdinneren erzeugte Menge, bezieht die Erde ihre Energie von der Sonne. Diese liefert jährlich eine Strahlungsenergie von 5,36· 106 EJ.

(1EJ sind 1018 J), (1 J = 1Watt·Sekunde)

Etwa 30% dieser jährlichen Einstrahlung wird sofort wieder ohne energetische Wirkung von der Erde und ihrer Atmosphäre in den Weltraum zurückgestrahlt.

Abb.1: Die Verteilung der solaren Einstrahlung über die Breitenkreise der Erde: obere durchgezogene Kurve, Einstrahlung der Sonne; untere durchgezogene Kurve, Energieabsorption des Gesamtsystems Erdoberfläche, Ozean, Atmosphäre; gestrichelte Kurve, Infrarot-Abstrahlung des Gesamtsystems Erdoberfläche, Ozean, Atmosphäre in Watt/m² (Sellers 1968)1

Die restlichen 3,75· 106 EJ entfalten ihre Wirkung auf der Erdoberfläche und in der Atmosphäre und führen zu einer bezüglich der Breitengrade schwach veränderten Abstrahlung jedoch in gleicher absoluter Größe s. Abb.1.

Die in der Atmosphäre, vorwiegend als Wasserdampf ständig enthaltene Wassermenge beträgt ca. 1,3 · 1013 m³ (Langeheine, 2012)2. Verteilt man dieses Volumen auf die Erdoberfläche von 511· 106 km², so ergibt sich eine Wassersäule von ca. 25 mm.

Die mittlere Niederschlagsrate beträgt weltweit ca. 1000mm Wassersäule pro Jahr (Baumgartner und Reichel 1975)3. Es fallen danach ca. 511· 1012 m³ Niederschlag pro Jahr, Das bedeutet, dass der Zyklus Verdampfung mit Wärmeaufnahme an der Erdoberfläche und Kondensation mit Wärmeabgabe in der Atmosphäre ca. 40mal pro Jahr abläuft und die mittlere Verweilzeit des Wassers in der Atmosphäre ca. 10 Tage beträgt.

Eine genauere Aufschlüsselung der Flüsse (Baumgartner und Reichel 1975) im globalen Wasserkreislauf zeigt die folgende Abbildung:

Tab 1: Wasserkreislauf in der Atmosphäre (Baumgartner und Reichel 1975)

Mit der Verdampfungswärme von Wasser von 2256 kJ/kg bedeutet das einen Transport von latenter Energie von ca. 1,09·106 EJ pro Jahr in die obere Atmosphäre. Diese Energie wird überwiegend in den Weltraum abgegeben. Damit stehen der Erde noch ca. 2,5· 106 EJ pro Jahr zur Verfügung.

Dieser Energietransport wird durch Luftbewegungen in der Atmosphäre bewirkt. Eine erste Abschätzung der in der Atmosphäre enthaltenen kinetischen Energie stammt von Lorenz, E.N., 19764 und Peixoto J.P.; Quort, A.H.; 19925. Ca.1% der von der Erde absorbierten Sonnenenergie sollen in kinetische Energie umgewandelt werden. Damit wären in der Bewegungsenergie der Luftmassen ca. 2,5· 104 EJ pro Jahr enthalten.

Die Dichte und Temperatur der Luft nimmt mit wachsendem Abstand zur Erdoberfläche ab. Beides führt zu einem mit zunehmender Höhe stark verringerten Wassergehalt der Atmosphäre. Ca. 90% des Wassergehaltes der Atmosphäre verteilen sich auf die ersten 5500 Höhenmeter. Wetterprozesse spielen sich deshalb im Wesentlichen in einem Höhenbereich bis ca. 5500m ab.

Geht man davon aus, dass die gesamte Niederschlagsmenge von 483· 1012 m³ pro Jahr in Form von Wasserdampf durch die Luftbewegungen in der Atmosphäre auf die Höhe von ca. 5500m transportiert wird, so ist eine Energie von ca. 2,75· 204 EJ pro Jahr in Form von Hubarbeit erforderlich, die von der Luftströmung aufgebracht werden muss. Diese Berechnung bestätigt die oben angeführten Angaben von Peixoto J.P und Quort 1992 und Lorenz 1967.

Ausgehend von einer Bewegungsenergie der Luftmassen ca. 2,75· 104 EJ pro Jahr ergibt sich eine auf die Fläche der Erde bezogene jährliche gemittelte Windenergie von 5· 107 J/m².

Dieser Energiebetrag stellt das 40-fache des heutigen Energieverbrauchs dar und scheint über die Ausnutzung dieser im Wind enthaltenen Energie eine unerschöpfliche Energiequelle für die Menschen zu sein. Die Frage stellt sich jedoch nach der Reaktion der Atmosphäre bei einer verstärkten Energieentnahme.

Die kinetische Energie der Atmosphäre wird durch den Wind beobachtbar. Der geostrophische Wind*, der eng mit den wahren Luftströmungen in der oberen Atmosphäre verbunden ist, erlaubt eine verlässliche Aussage über Veränderungen der kinetischen Energie der Atmosphäre.

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*Als Geostrophie bezeichnet man in der Physik und Meteorologie das Gleichgewicht zwischen Corioliskraft und Druckgradientenkraft bei Strömungen an der Erdoberfläche. Sie ist eine Vereinfachung für ein reibungsfreies System. Den in der Atmosphäre oberhalb der planetaren Grenzschicht resultierenden Wind nennt man geostrophischen Wind

 

2020 betrug die weltweit installierte Leistung von Windkraftanlagen im „onshore“ und „offshore“ Betrieb ca. 750 GW. Bei einer durchschnittlichen Auslastung der Nennkapazität von 40% wurden durch den Betrieb der Anlagen der kinetischen Energie des Windes ca. 10 EJ entzogen und anderen Orten in Form von Wärme freigesetzt. Das sind 0,13% der jährlichen über die Landflächen der Erde gemittelten Windenergie.

In Deutschland findet der weltweit stärkste Entzug von kinetischer Energie aus der Atmosphäre statt. Abb. 2 zeigt die Verteilung von Windkraftanlagen mit der im Norden hohen Flächendichte.

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Abb. 2: Flächendichte der Windkraftanlagen im Norden Deutschlands

Innerhalb Deutschlands ist Niedersachsen das Land mit der höchsten Flächendichte. Auswirkungen durch den Entzug kinetischer Energie durch den Betrieb dieser Anlagen können hier am deutlichsten erkannt werden.

Bezogen auf die Landfläche von Niedersachsen (47614km²) hat die mittlere, im Wind enthaltene kinetische Energie einen Betrag von 2,4 EJ.

Im Jahr 2019 listet die Statistik für Niedersachsen allein 6342 Windkraftanlagen an Land mit einer Leistung von ca. 11000 MW auf. In Küstennähe befinden sich Windkraftanlagen mit einer Leistung von ca. 1000 MW. Bei einer 40-prozentigen Auslastung der Anlagen werden der kinetischen Energie der Atmosphäre ca. 0,35 EJ entsprechend ca. 15% entzogen. Das ist ein um den Faktor 100 höherer Wert als das weltweite Mittel.

Da die kinetische Energie des Windes mit dem Quadrat der Windgeschwindigkeit steigt, bedeutet eine Energieabnahme von 15 % eine Reduktion des geostrophischen Windes über Niedersachsen um ca. 10 %.

Die folgende Abb.3 aus dem Niedersächsischen Klimareport6 zeigt ein deutliches Absinken der geostrophischen Windgeschwindigkeit nach 1990, den Jahren des verstärkten Ausbaus der Windenergie.

Abb.3; Jahresmittel des geostrophischen Windes, berechnet aus den bodennahen Luftdruckdaten der Stationen Hamburg, Emden und List

Das Niedersächsische Klimaministerium fordert einen Ausbau der Windenergie auf ca. 30 GW ( Minister Olaf Liess) und unterliegt damit der gleichen Fehleinschätzung wie Wirtschaftsminister Habeck. Bei Realisierung dieses Zieles würde das einen Entzug von ca.1 EJ bzw. 40 % aus der kinetischen Energie des Windes über Niedersachsen (von 2, 4 EJ) bedeuten. Die mittlere geostrophische Windgeschwindigkeit würde um 22,5% sinken.

Abgesehen davon, dass die verringerte Windgeschwindigkeit eine Verringerung der Leistung installierter Windkraftanlagen bedeutet, steuert Niedersachsen mit dem Ausbau der Windenergie auf eine agrarpolitische Katastrophe zu, da eine verringerte Windgeschwindigkeit eine verringerte Verdunstung und geringere Niederschläge bedeutet. Die Landwirtschaft Niedersachsens wird durch den bevorstehenden Wassermangel massiv gefährdet.

Die derzeitige Verdunstungsrate für Niedersachsen liegt bei 550mm/a. Da die Verdunstungsrate proportional zur Windgeschwindigkeit ist, ist jetzt schon von einer Verringerung der Verdunstung und damit auch einer Verringerung der Niederschläge um 10% in den letzten Jahren auszugehen.

Dieser Prozess wird sich weiter verstärken und bei Realisierung der Ausbaupläne für Windkraft eine Reduktion der derzeitigen Niederschläge (750mm pro Jahr) um 20% bewirken. Im Jahresmittel könnten dann nur noch ca. 600mm /m² Niederschlag fallen und würden deutliche Ertragseinbrüche in der Landwirtschaft zur Folge haben.

Durch die nicht verdampfte Wassermenge entfällt auch die Bodenkühlung, die Verdampfungswärme wird dem Boden nicht entzogen. Eine höhere Temperatur in Bodennähe ist die Folge, und die durch die Klimaänderung hervorgerufene Temperaturerhöhung wird noch verstärkt.

Wie die nachfolgende Abbildung 4 einer Windfarm der Firma Vattenfall7 deutlich zeigt, hat die Energieentnahme durch Windfarmen Auswirkungen über große Entfernungen. Die Energieentnahme führt zu einer Druckreduktion hinter den Windkraftanlagen und damit zur Übersättigung der mit Wasser gesättigten Luft oberhalb der Wasseroberfläche. Der Wasserdampf kondensiert und bildet den durch Strömungsturbulenzen verstärkten Nebelschleier hinter den Windkraftanlagen.

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Abb. 3 Windpark, Vattenfall7

Der sog. „wake“ Effekt (Nachlauf- Effekt) ist bis zu 50 km hinter einer Windfarm messbar, wie Untersuchungen von Platis, A. et al. 20187 zeigen. Bei Umgebungswindgeschwindigkeiten von ca.10m/sec konnte eine Zone von bis zu 3m/ sec reduzierter Windgeschwindigkeit in einer Entfernung von 5 km von den Anlagen nachwiesen werden. In 45 km Entfernung war noch eine Reduktion von 1m/sec zu beobachten. s. Abb.5

Abb. 5 Satellitenbild eines „Wake“ Effekts, erzeugt von Windkraftanlagen der drei Windparks Amrumbank West, Nordsee Ost und Meerwind Süd/Ost. Die weißen Punkte sind das Radarsignal der Windkraftanlagen, der dunkle Schatten das Gebiet geringerer Strömungsgeschwindigkeit7

Wind ist eine begrenzte Ressource und nicht kostenlos, wie Wirtschaftsminister Habeck ununterbrochen verlauten lässt. Wenn kinetische Energie, wie in einem Goldrausch in immer größerem Umfang abgeschöpft wird, werden im Umfeld dieser Anlagen massive Umweltschäden auftreten. Abgesehen davon, dass installierte Windfarmen immer weniger Ertrag liefern, werden die Grundwasserstände weiter sinken, Wälder und Landschaften werden unter Wassermangel leiden, die Vogel- und Insektenwelt wird massiv beeinträchtigt und der Klimawandel wird verstärkt.

Um die Bevölkerung vor unabsehbaren Folgen durch die Abschöpfung der kinetischen Energie des Windes zu schützen, ist dringend ein Moratorium gegen den weiteren Ausbau der Energieerzeugung durch Windenergieanlagen erforderlich.

Literatur:

1. Sellers, W.D. 1966, Physical Climatology, Chicago, Univ. of Chicago Press 272pp (49,54)

2. Langeheine, J. 2012, Energiepolitik in Deutschland- das Geschäft mit der Angst, Athene Media- Verlag ISBN 978-3-86992-054-2

3. Baumgartner, A; Reichel, E. 1975 Die Wasserbilanz, Oldenbourg, München

4. Lorenz, E. N. 1967: The nature and theory of the general circulation of the atmosphere. World meteological organization, 1967

5. Peixoto, J. P; Oort, A.H. Physics of Climate, AIP Press, 1992, 520p.

6. Niedersächsischer Klimareport 2018

7. Platis, A., Siedersleben, S., Bange, J. et al. First in situ evidence of wakes in the far field behind offshore wind farms. Sci Rep 8, 2163 (2018). https://doi.org/10.1038/s41598-018-20389-y

 



Schockierende Aussagen von Dominion Energy an eine Wirtschafts-Kommission des US-Staates Virginia

geschrieben von Chris Frey | 23. Juli 2023

Das VCEA wurde Dominion Energy aufgedrückt, also dem Monopol-Unternehmen, dass laut Mandat von Virginia den gesamten Strom für diesen US-Staat erzeugt. Das Gesetz besteht aus einer ganzen Reihe beispielloser, drastischer und drakonischer Vorschriften, die dazu ausersehen sind sicherzustellen, dass bis zum Jahr 2045 der gesamte Strom für Virginia auf eine Art und Weise erzeugt wird, die zu „Null-Emissionen“ von Kohlendioxid führen soll. Dominion nennt diese Forderung „eine der aggressivsten und umfassendsten in der ganzen Nation“ [= der gesamten USA].

Sie machen keine Witze.

Am 1. Mai dieses Jahres hat Dominion der zuständigen staatlichen Kommission den 15-Jahres-Plan zur Stromerzeugung eingereicht, mittels welchem beabsichtigt ist, dieses Null-Emissionen-Ergebnis zu erreichen.

Obwohl der Plan in todlangweiligem Juristen-Kauderwelsch abgefasst ist – um die wirklichen Auswirkungen auf die Stromkosten für die Verbraucher in Virginia zu verschleiern – sind die Folgerungen erschütternd und schockierend. Nicht nur, dass das VCEA die historische Rechtsprechung der State Corporation Commission bzgl. Stromerzeugung im Commonwealth* umgeht, sondern auch, dass dem Commonwealth of Virginia über die nächsten 25 Jahre ein Rahmenwerk von Vorschriften aufgezwungen werden soll, das sich verheerend auf die Verbraucher in Virginia auswirken wird.

Hier folgt eine Beschreibung der ungeheuren Kosten, mit welchen der durchschnittliche Verbraucher in Virginia belastet wird, um diesen Vorschriften zu genügen.

Erstens, versteckt unter dem Wortgeklingel im Dominion-Plan ist die alarmierende Tatsache, dass das VCEA eine Steigerung der monatlichen Stromkosten für den durchschnittlichen Verbraucher um 500 Dollar pro Jahr vorschreibt! Diese zusätzlichen Kosten liegen über und weit jenseits aller normalen Kosten, welche für Dominion anfallen, den durchschnittlichen Verbraucher mit Strom zu versorgen.

Die nächste augenfällige Frage lautet: 500 Dollar pro Jahr wofür?!

Die Antwort lautet: für absolut Null Auswirkung auf das Klima! Das ist Null – keinerlei Einfluss auf die Temperatur in Virginia, geschweige denn auf die Temperatur der Erde. Dominian macht das auch gar nicht geltend, kann es auch nicht, zeigen doch die Klimamodelle der US-Regierung, dass selbst wenn man allen fossilen Treibstoffen in den USA noch heute entsagt, es keinen messbaren Einfluss auf das Klima der Erde gäbe.

Folglich wird der durchschnittliche Verbraucher in Virginia aufgefordert – tatsächlich gesetzlich gezwungen – 500 Dollar pro Jahr zusätzlich für die Stromrechnung aufzubringen für … für was? Sauberere Luft? Nein. Saubereres Wasser? Nein. Saubereres Land? Absolut nein. Wird der durchschnittliche Verbraucher dort in der Lage sein, irgendeinen Unterschied in seiner Umgebung bzgl. Gefühl, Geruch oder Berührung wegen dieser Extraausgaben bemerken? Nein, nicht im Geringsten.

Aber Moment! Es wird noch schlimmer!

Versteckt unter all dem Wortgeklingel in der Dominion-Eingabe räumt man ein, dass das Erreichen aller Ziele des VCEA „Die Konstruktion von vier Interstate-Fernleitungen erfordert zu geschätzten Kosten von 8,4 Milliarden Dollar“. Das sind 8,4 Milliarden Dollar zusätzlich zu den 500 Dollar pro Jahr, die die Stromkunden schon allein wegen des VCEA stemmen müssen.

Summiert man alle aus dem VCEA resultierende Kosten, werden die Kunden von Dominion im vom Plan abgedeckten 15-Jahre-Zeitraum mit 30 Milliarden Dollar belastet – 30 Milliarden Dollar mehr, als man beim Beibehalten des Status Quo aufbringen müsste. Und falls man sich aus irgendwelchen Gründen Sorgen um den CO2-Ausstoß macht – würde man den Status Quo beibehalten, würde dieser Ausstoß im gleichen 15-Jahre-Zeitraum um Null zunehmen!

Reicht es jetzt? Man lese weiter.

Der Plan legt auch fest, dass das VCEA Folgendes vorschreibt: „Große Mengen von Solar-Kapazität in Virginia … würden einen Landverbrauch von rund 1270 km² benötigen. Das ist eine um 25% größere Fläche als der Fairfax Landkreis … oder gleich fast 237.000 Football-Feldern“. Fazit: Die Stromkunden müssen also nicht nur zusätzliche Stromkosten aufbringen, sondern sie werden auch mit einer furchtbaren Verschandlung der Landschaft von Virginia durch Solarpaneele „belohnt“.

Am Ende der Eingabe von Dominion finden sich die folgenden Juwelen:

„Die VCEA-Vorschriften führen zu Mängeln der Zuverlässigkeit an 26 115-kV-Leitungen, 32 230-kV-Leitungen, sechs 500-kV-Leitungen und elf Transformatoren …

Daher wird die Abschaltung der traditionellen Stromerzeugung in Verbindung mit der Hinzufügung großer Mengen intermittenter Stromerzeugung mittels Erneuerbarer sowohl die Zuverlässigkeit des elektrischen Systems als auch die Fähigkeit des Unternehmens beeinträchtigen, das System im Falle eines großflächigen Stromausfalls wiederherzustellen“.

Da also haben wir es: 500 Dollar zusätzliche jährliche Stromkosten pro Verbraucher, 30 Milliarden Dollar gestiegener Kapitalkosten, der Ruin tausender Quadratkilometer Landschaft in Virginia und ein ernsthafter Schlag gegen die Zuverlässigkeit des Systems – ohne jede sichtbare Verbesserung in der Umwelt. Das ist der Virginia-Elektrizitäts-Plan, präsentiert von der von Demokraten beherrschten Legislative und Demokraten-Gouverneur Ralph Northam.

Was mögen Sie daran nicht?

Link: https://www.cfact.org/2020/05/26/shocking-statements-by-dominion-energy-to-the-va-state-corporation-commission/
Übersetzt von Chris Frey EIKE



Windtur­binen sind weder sauber noch grün, und sie erzeugen Null globale Energie

geschrieben von Chris Frey | 23. Juli 2023

Von derartigen Ankündigungen und von den obligatorischen Bildern von Windturbinen in jeder BBC-Reportage kann man den Eindruck bekommen, dass die Windenergie heute einen großen Beitrag zur Welt-Energie ausmacht. Es wäre ein falscher Eindruck. Der Windenergie-Beitrag ist immer noch nach Jahrzehnten – nein, Jahrhunderten – der Entwicklung trivial bis fast irrelevant.

Quizfrage: Bis zur nächsten ganzen Zahl, welchen Prozentanteil beim Weltenergieverbrauch hatte Windenergie im Jahr 2014, dem letzten Jahr, au dem zuverlässige Zahlen vorliegen? Waren es 20%, 10% oder 5%? Nichts dergleichen: es waren 0%. Das heißt, gerundet auf die nächste ganze Zahl gab es immer noch keine Windenergie auf der Erde.

Selbst kombiniert betrachtet decken Wind und Solar via Photovoltaik weniger als 1% des globalen Energiebedarfs. Aus den Key Renewables Trends der International Energy Agency (IEA) aus dem Jahr 2016 geht hervor, dass Wind im Jahre 2014 gerade mal 0,46% des globalen Energieverbrauchs ausmachte. Solar und Wind kombiniert machten 0,35% aus. Und man vergesse nicht, das ist die Gesamt-Energie, nicht nur Strom, welcher weniger als ein Fünftel aller verbrauchten Energie ausmacht. Den Rest stellen feste, flüssige und gasförmige Treibstoffe, welche die Grundlage sind für Heizung, das Transportwesen und die Industrie.

Es ist nicht schwer, diesbezügliche Zahlen zu finden, aber sie tauchen in den Berichten der Lobby der Unzuverlässigen (Wind und Solar) nicht an prominenter Stelle auf. Ihr Trick besteht darin, hinter dem Statement zu verstecken, dass fast 14% der Weltenergie aus Erneuerbaren besteht, mit der Implikation, dass dies Wind und Solar sein soll. Tatsache ist aber, dass der sehr große Löwenanteil – drei Viertel – Biomasse ist (hauptsächlich Holz), und ein sehr großer Teil hiervon ist ,traditionelle Biomasse‘, also Reisig und Brennholz und Dung, welcher in den Wohnungen in armen Ländern zum Kochen verbrannt wird. Diese Menschen brauchen diese Energie, aber sie zahlen einen hohen Preis dafür in Gestalt von gesundheitlichen Problemen infolge Rauchvergiftungen.

Selbst in reichen Ländern, in denen man mit subventionierter Wind- und Solarenergie spielt, stammt ein sehr großer Teil ihrer erneuerbaren Energie aus Holz und Wasserkraft, den zuverlässigen Erneuerbaren. Inzwischen ist aber der Welt-Energiebedarf seit fast 40 Jahren um etwa 2% pro Jahr gestiegen. Zwischen 2013 und 2014 hat er den Zahlen der IEA zufolge um nahezu 2000 Terawatt-Stunden zugenommen.

Falls Windturbinen diese gesamte Zunahme abdecken sollten, wie viele davon müssen dann jedes Jahr errichtet werden? Die Antwort lautet: fast 350.000, da eine Zwei-Megawatt-Turbine etwa 0,005 Terawatt-Stunden pro Jahr erzeugen kann. Das sind eineinhalb mal so viele wie bisher weltweit errichtet worden sind, seit nämlich Regierungen zu Beginn dieses Jahrhunderts angefangen haben, riesige Geldsummen der Verbraucher in diese so genannte Industrie zu pumpen.

Bei einem Landverbrauch von – sehr grob geschätzt – 50 Acres [ca. 20 ha] pro Megawatt, was typisch ist für Windparks, würden derartig viele Turbinen eine Landfläche benötigen, die größer ist als die Britischen Inseln einschließlich Irland. In jedem Jahr! Falls wir dies 50 Jahre lang beibehalten würden, hätten wir jede Quadratmeile [ca. 2,5 km²] einer Landfläche von der Größe Russlands mit Windparks zugepflastert. Und noch einmal: Dies würde lediglich die Zunahme des Bedarfs decken und nicht die riesige bestehende Versorgung mit fossilen Treibstoffen ersetzen, welche derzeit 80% des globalen Energiebedarfs decken.

Und man verrenne sich nicht in dem Gedanken, dass Windturbinen immer effizienter werden könnten. Es gibt eine Obergrenze der aus einem fließenden Medium zu extrahierenden Energie, nämlich das Betz-Limit, und Windturbinen sind dieser Obergrenze schon sehr nahe. Deren Effektivität (der Kapazitäts-Faktor, um den technischen Terminus zu gebrauchen) wird bestimmt durch den verfügbaren Wind, und der variiert nach seinem eigenen Willen von Sekunde zu Sekunde, Tag für Tag, Jahr für Jahr.

Als Maschinen sind Windturbinen heute schon ziemlich gut. Das Problem ist die Ressource Wind selbst, und daran können wir nichts drehen. Es ist ein wild fluktuierender Strom geringer Energiedichte. Die Menschheit hat aufgehört, diese Ressource für das Transportwesen und mechanischen Antrieb zu nutzen, und zwar aus guten Gründen. Es ist einfach keine gute Ressource.

Was den Ressourcenverbrauch und Auswirkungen auf die Umwelt betrifft, sind die direkten Auswirkungen von Windturbinen – sie töten Vögel und Fledermäuse, es werden zu deren Errichtung massive Beton-Fundamente in unberührte Landschaften gesetzt – schlimm genug. Aber nach der Devise ,aus den Augen, aus dem Sinn‘ ist die gewaltige Verschmutzung in der Inneren Mongolei, welche aus den Abbau seltener Erdmetalle für die Magneten in den Turbinen resultiert. Dies erzeugt giftigen und radioaktiven Abfall in epischen Ausmaßen, weshalb die Phrase ,saubere Energie‘ ein so schlechter Witz ist, dass die Minister jedes Mal schamrot werden sollten, wenn diese Phrase über ihre Lippen kommt.

Aber es kommt noch schlimmer. Abgesehen von den Rotorblättern aus Fiberglas bestehen Windturbinen zumeist aus Stahl mit Beton-Fundament. Sie brauchen etwa 200 mal so viel Material pro Kapazitäts-Einheit wie moderne kombinierte cycle gas turbines [Kombizyklus-Gasturbinenanlage?]. Stahl wird mittels Kohle hergestellt, nicht nur um die Hitze zum Schmelzen von Eisen zu erzeugen, sondern auch, um den Kohlenstoff in die Legierung zu bringen. Auch Zement wird oftmals mittels Verbrauch von Kohle hergestellt. Die ganze Maschinerie ,sauberer‘ Erneuerbarer ist das Ergebnis der Fossile-Treibstoffe-Ökonomie, zum größten Teil der Kohle-Ökonomie.

Eine Zwei-Megawatt-Turbine wiegt etwa 250 Tonnen, einschließlich des Mastes, der Gondel, des Rotors und der Rotorblätter. Global benötigt man etwa eine halbe Tonne Kohle, um eine Tonne Stahl herzustellen. Man füge weitere 25 Tonnen Kohle hinzu für die Herstellung des Zements, und man kommt auf 150 Tonnen Kohle pro Turbine. Wenn wir jetzt also 350.000 Windturbinen pro Jahr errichten (oder eine geringere Anzahl noch größerer Turbinen), würde nur der zusätzliche Energiebedarf 50 Millionen Tonnen Kohle pro Jahr erfordern. Das ist etwa die Hälfte des Steinkohle-Abbaus in der EU.

Man vergebe mir, wenn man das früher schon einmal gehört hat, aber ich habe ein kommerzielles Interesse an Kohle. Nach oben Gesagtem scheint es so, als ob mir das schwarze Zeug auch ein kommerzielles Interesse an ,sauberer‘, grüner Windenergie verschafft.

Warum nenne ich alle diese Zahlen? Weil ich zeigen möchte, dass es aus Gründen, die auf der Hand liegen, absolut sinnlos ist, auch nur zu denken, dass Windenergie irgendeinen signifikanten Beitrag zur Welt-Energieversorgung leisten kann, geschweige denn zur Reduktion von Emissionen, ohne den Planeten zu ruinieren. Schon vor Jahren hat David MacKay die Arithmetik dieser unzuverlässigen Erneuerbaren vorgestellt.

Die Wahrheit ist: Falls man eine Zivilisation mit weniger Treibhausgas-Emissionen mit Energie versorgen will, dann sollte man hinsichtlich der Energieversorgung einen Übergang zu Erdgas in Erwägung ziehen. Dessen Reserven sind – dank horizontaler Bohrtechnik und hydraulischem Brechen – wesentlich reichlicher vorhanden als wir es uns je erträumt haben. Es ist auch der fossile Treibstoff mit den geringsten Emissionen. Damit kann die Emissions-Intensität unserer Bildung von Wohlstand tatsächlich sinken, während unser Wohlstand weiterhin zunimmt. Gut.

Und lassen wir einen Teil dieses steigenden Wohlstands von Kernkraft erledigen, Kernspaltung und Kernfusion, was in der zweiten Hälfte dieses Jahrhunderts die Energieversorgung übernehmen kann. Das ist eine machbare, saubere Energiezukunft. Alles andere ist politische Schaumschlägerei, und zwar eine, die kontraproduktiv als Klimapolitik ist und – das ist am schlimmsten – die Armen beraubt, um die Reichen sogar noch reicher zu machen.

Link: https://www.spectator.co.uk/2017/05/wind-turbines-are-neither-clean-nor-green-and-they-provide-zero-global-energy/ via http://icecap.us/index.php/go/new-and-cool

Übersetzt von Chris Frey EIKE