Prof. Dr. Günther Krause - Das ewige Licht

Gaskraftwerk

(Quelle: Wikipedia CC 3.0, @ Jochen Burgstaller)

Ölkraftwerk

Biomassekraftwerk

(Quelle: Wikipedia CC 3.0, @ Sonnenschmied)

Kernkraftwerk

(Quelle: Wikipedia CC 3.0, @ Avda)

Die Photovoltaikanlagen werden als PV-Anlagen oder Solargeneratoren bzw. Solarstromanlagen benannt. Es sind gewissermaßen auch Kraftwerke, obwohl keine beweglichen Teile vorhanden sind. In sogenannten Solarzellen wird ein Teil der Sonnenstrahlung direkt in elektrische Energie umgewandelt. Diese direkte Umwandlung ist die Photovoltaik. Aber auch auf solarthermischer Basis kann eine Energieproduktion über Produktionsketten in den Zwischenschritten „Wärmeenergie“ und „mechanische Energie“ erfolgen.

Die Energieerzeugung entsteht also durch die Umwandlung von Lichtstrahlung (Sonnenstrahlen) in Energie. Demzufolge ist diese Form der Energiegewinnung im gewissen Sinne Teil der Familie der Umwandlung von Strahlungsenergie in andere Energie (Strom, Wärme).

Die Photovoltaik ist eine besondere Entwicklung, die eigentlich mit der Bezeichnung „Kraftwerk“ nicht richtig definiert ist.

Es sind unterschiedlichste Solarzellen in den letzten 60 Jahren mit verschiedensten Parametern entwickelt wurden, so z.B. die poly- und monokristalline Solarzelle (Bild folgend oben, Quelle: Wikipedia GNU Free DL @ Klaus Mueller) .

Im Foto folgend unten ist eine Solarpark-Anlage abgebildet wie sie an vielen Orten weltweit zum Einsatz kommt (Quelle: IBC Solar AG)

Obwohl die Windenergieanlagen auch in Form einer Produktionskette organisiert sind, können diese Beiträge leisten zur CO 2-freien Energieproduktion. Natürlich ist es ein Problem, dass bei der Herstellung der Anlagen erheblich CO 2anfällt und es einige Jahre benötigt, bevor dann diese Anlagen in Summe des Herstellungsaufwandes und der Stromproduktion einen CO 2-Einsparungsvorteil erarbeiten.

Umgangssprachlich spricht man auch vom Windrad, weil ein Teil der Energie des Luftstromes umgewandelt wird in elektrische Energie. Die Produktion des Stromes ist begründet in den Produktionsketten, die schematisch in Form der Elemente dargestellt sind (siehe Abbildung). Durchgesetzt haben sich die dreiblättrigen Antriebsläufer mit horizontaler Achse und Rotor auf der „Luvseite“, dessen Maschinenhaus auf einem Turm montiert ist und der Windrichtung aktiv nachgeführt wird.

Natürlich könnten die heutigen erneuerbaren Energien eine Lösung sein, wenn diese bedarfsgerecht verfügbar wären. „Bedarfsgerecht“ heißt, dass der Kunde oder Nutzer der Elektroenergie immer seinen Bedarf decken kann. Das simple Beispiel einer wind- und sonnenfreien Lage kommt häufiger vor, als in „grünen“ Diskussionsbeiträgen zugegeben wird. Eine zuverlässige und preiswerte Energieversorgung ist ein Teil moderner Sozialpolitik; wie der Strom in die Steckdose kommt, muss uns alle interessieren.

Von daher sind Systemlösungen zur mehrfachen Umwandlung von Strom in Speicher und bei Bedarf wieder zurück in Frage zu stellen, denn permanent wird der Wirkungsgrad schlechter und Energie geht verloren; die Verluste muss der Kunde oder Nutzer zahlen. In einem Industrieland mit einem hohen Stromverbrauch ist es dann nur eine Frage der Zeit, ab wann die Produktion des Stromes zu teuer wird.

Strom wurde im Jahr 2018 in Deutschland mit ca. 40 % anteilig durch Wind- und Sonnenenergie erzeugt. Ohne große Erläuterungen wird deutlich, dass die Versorgungslücken für den Strom durch neue Lösungen geschlossen werden müssen. Dabei spielen die Forderungen der Nutzer die wesentliche Rolle und nicht die „Verfügbarkeit“ nach Wetterlage und Uhrzeit.

Die sogenannte Grundlastenergie, aber auch die Energiespitzen werden in der Regel heute durch Kraftwerke mit fossilen Brennstoffen oder Atomkraftwerke abgedeckt. In Ländern mit einem bedeutenden Anteil von erneuerbaren Energien (wie in Deutschland) ist durch die Planung der Abschaffung der letzten Atomkraftwerke im Jahr 2022 sowie der Abschaltung der Kohlekraftwerke bis 2038 ein besonderer politischer Druck erzeugt wurden, der ohne neue Lösungen für die Grund- und Spitzenlast zu einer deutlichen Verschlechterung der Energieversorgung führen wird .

Die Entwicklung der Elektroenergieversorgung ist im sogenannten Strommix Deutschland dargestellt. Aus den Quellen der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen wurden folgende prozentuale Anteile ermittelt und auf fast drei Jahrzehnte von 1990 - 2018 in den folgenden Säulendiagrammen dargestellt .

Grafik ansehen: https://youtu.be/BDk_My6-ukg

Deutlich wird, dass im Jahr 2018 in Deutschland bereits anteilig 40 % regenerativer Energie Bestandteil des Strommixes waren und damit Grundlastenergien wie Kohle-, Atom- und Gasenergie reduziert wurden .

Es ist bemerkenswert, dass Grund- und Spitzenlast ein wesentlicher Faktor der Energieversorgung sein müssen. Die Vorstellung, aus heterogener und unstetig herstellbarer Energie nur diese für einen Speicher zu nutzen, die dann die „Energieversorgungsengpässe“ ausgleichen, ist abenteuerlich und industriestandortfeindlich. Auch das Problem der Energiepolitik als Sozialpolitik wird durch den Energiepreiswucher in einer Form für kleine und mittlere Einkommen zur Belastung, die für Viele nicht mehr dargestellt werden kann! Die Industrie kann nur durch Abwanderung sich wehren und die „kleinen Leute“ werden Einsparungszwängen ausgesetzt sein, die deren Lebenssituationen weiter verschlechtern.

Die wirkliche Entwicklung der Strompreise lässt sich in Deutschland nicht allgemein für alle Elektroenergienutzer einfach darstellen, denn es existieret eine Vielzahl von Ausnahmen, von politischen Einflüssen in die Subventionierung, von erzeugerabhängigen Sonderlösungen und dem Nutzer selbst .