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Das erste Fünftel ist durch

13.09.2019  |  Robert Rethfeld
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Seit Beginn der industriellen Revolution in der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts zieht der technische Fortschritt immer neue Facetten auf. Ein Ende ist bisher nicht absehbar, die Kreativität der Menschheit scheint ungebrochen. Tech-Aktien haben den S&P 500 in der zweiten Dekade angetrieben, sie definieren einen Teil des Unterschieds zwischen den USA und Europa.

Technischer Fortschritt wirkt in der Summe deflationär, zusätzlich genährt durch eine sich abschwächende Nachfrage nach fossilen Energieträgern und eine schwächere demografische Entwicklung. Handelsstreit und Zollschranken hin oder her: Wo sollen größere Preisanstiege - Kriegszeiten ausgenommen - entstehen, wenn nicht einmal das Drucken von Geld durch Zentralbanken Inflationsprozesse in Gang setzen kann?

Hinzu kommt, dass erneuerbare Energien immer preiswerter erzeugt werden können. Investitionsentscheidungen für herkömmliche Kraftwerke werden ausgebremst. Die installierte Leistung der Stromerzeugung beträgt in Deutschland schon jetzt das Dreifache des maximal benötigten Stroms. Das wird noch üppiger und ist auch notwendig, denn selten liefern Wind und Sonne gleichzeitig ihre maximale Leistung.

Größere Überkapazitäten erhöhen tendenziell den Überschussstrom, sodass Speicherkonzepte (Batterie, Wasserstoff) immer wichtiger werden. In Zeiten höchster Produktion wird Strom in Wasserstoff umgewandelt (Elektrolyse). Der Wirkungsgrad des "Round Trip" genannten Prozesses (Strom zu Wasserstoff, Wasserstoff zu Strom, beide Male entstehen Verluste) liegt aktuell bei 43 Prozent. An einer Verbesserung auf 50 Prozent wird gearbeitet. Der Gedanke liegt nahe, diesen Prozess als ineffizient zu verdammen.

Aber spielt dies eine entscheidende Rolle? Wind- und Solarkapazitäten werden weltweit rasant ausgebaut.

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Die Solarenergie (orange) war bis zur Finanzkrise 2008 auf weltweiter Basis praktisch unsichtbar. Jetzt holt sie gegenüber der Windkraft auf und schickt sich an, diese zu überholen. Dies erscheint folgerichtig, denn die Solarenergie kann praktisch überall preiswerten Strom liefern, während Windenergie unregelmäßig und nicht an allen Standorten zur Verfügung steht. In unseren Breiten funktioniert die Solarenergie im Winter allerdings unzureichend, da ist die Windenergie als Stütze unabdingbar.

Der weltweite Kapazitätsausbau wird sich in den kommenden Jahren fortsetzen, gerade die Solarenergie hat viel Potential. Jeweils 10 Prozent der weltweiten Solar- und Windkapazitäten sind in Deutschland installiert. Die Anteile sind rückläufig, was ein Zeichen dafür ist, dass auch andere Länder (z.B. China, aber auch Großbritannien und Italien) zunehmend auf erneuerbare Energien setzen.

Der Produktlebenszyklus von Wind und Sonne befindet sich charttechnisch inmitten des Aufwärtstrends, Solar mehr noch als Wind. Nur eine Nuance der solaren Energie kommt auf der Erde an, und die wiederum können wir nur sehr unvollständig durch Photovoltaik (20% Wirkungsgrad) und Wind (die Rotoren fangen nur einen geringen Teil der Luftströmung ab) nutzen. Dennoch reicht die in nur 20 Jahren in Deutschland installierte Nennleistung aus, um fast die Hälfte unseres Strombedarfs mit erneuerbaren Energien zu decken. Es ist erstaunlich, mit welch „stümperhaften“ Wirkungsgraden vergleichsweise viel Energie erzeugt werden kann.

Werden Solarzellen im Jahr 2100 noch existieren? Als Aufkleber, auf Straßenbelägen, auf Autos, auf Fensterscheiben, im Weltraum, auf Kleidung sowie weiterhin auf Hausdächern und entlang von Autobahnen und Bahntrassen. Überall dort, wo eine Exposition zur Sonne existiert. Die Wirkungsgrade steigen langsam, aber sie steigen.

Und jetzt kommt der Punkt, den es zu verstehen gilt. Der deutsche Stromverbrauch stagniert seit 30 Jahren. Je stärker die Nennleistung erneuerbarer Energien zunimmt, desto weniger negativ fällt ein Wirkungsgrad von 40 bis 50 Prozent bei der Nutzung von Wasserstoff ins Gewicht. Die Tageszeiten, in denen in Deutschland ein Energieüberschuss herrscht, nehmen zu. Die Speicheraufbau sollte zügig erfolgen und dazu genutzt werden, Tage mit schwächerer Ausbeute auszugleichen.


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