Am Anfang war das Feuer, d.h. die Nutzung von Biomasse durch den Menschen zur Erzeugung von Wärme und später auch Kraft. Mit der Industrialisierung im 19. Jahrhundert folgte die erste Energierevolution: der Energieträger Kohle betrat die Weltbühne. Mit der Erfindung des Verbrennungsmotors und seiner massenhaften Einführung folgte die zweite Energierevolution: das explosionsartige Wachstum von Erdöl als Energiequelle vor allem in der Mobilität. Die dritte Energierevolution betraf vor allem den Wärmesektor: Erdgas. Die Hoffnungen, dass mit der Atomenergie eine weitere Energierevolution gelingen würde, wurden nicht erfüllt. Nach gutem Start stagnierte die weltweite Atomstromproduktion schnell und sinkt sogar seit Jahrzehnten leicht. Aktuell befinden wir uns in der 4. Energierevolution, in die Erzeugung von Solar- und Windstrom in einer Geschwindigkeit wachsen, die es in der Menschheitsgeschichte bisher nicht gab. 

Die Grafik zeigt diese Entwicklungen für die einzelnen Energieträger jeweils bezogen auf den Start ihrer massenhaften Nutzung.

Über die Hälfte der Nutzenergie, die die Menschheit aus Erdöl zieht, bezog sie im Jahr 2023 bereits auch aus Wind und Sonne - nach nur gut 20 Jahren industrieller Skalierung.

Bei aktuellen Wachstumsraten übertreffen Wind und Sonne das Erdöl bereits im Jahr 2027. 

Dass diese erstaunliche Tatsache kaum bekannt ist, liegt u.a. an der sogenannten „Primary Energy Fallacy“, dem Primärenergie-Irrtum. Denn aus Erdöl und anderen fossilen Energien machen wir bei der Verbrennung vor allem Abwärme und nur wenig Nutzenergie. Da Erneuerbare Energien Strom produzieren, der in der Nutzung deutlich effizienter ist, sind die Verluste hier viel kleiner.

Um Vergleichbarkeit zwischen den Zahlen herzustellen, wurde angenommen, dass die gesamte Stromproduktion auf Wind und Sonne für Mobilität genutzt würde. 

Noch so eine unbekannte Tatsache: fossile Energieträger machen 40% des Transportvolumens im globalen Schiffsverkehr aus – aber nur 10% des transportierten Warenwertes.  

Statt fossile Energieträger an den Ort ihrer Verbrennung zu transportieren ist es ungleich effizienter, Stromerzeuger für Erneuerbare Energien und ihre Speicherung in das Land ihrer Nutzung zu bringen: 

Ein großes Containerschiff ist beladen mit Solarmodulen (2 GW Leistung) und Batterien (5 GW / 10 GWh) nicht einmal ganz voll. Die Menge Strom, die die Solarmodule in 25 Jahren erzeugen ist aber ebenso groß wie die Menge Strom, die aus der Kohle von 175 großen Massengutfrachtern gewonnen werden kann. 

In diesem Bild besonders absurd erscheint. Neben der Ineffizienz des Transportes steckt in dieser Zahl eine zweite Ineffizienz: die Energie der Kohle aus 98 Frachtern geht als Abwärme durch den Kraftwerksschornstein und nur die Energie der Kohle aus 77 Frachtern wird tatsächlich zur Nutzenergie Strom.

Batterien sind DER Game Changer im Umbau der Energiesysteme weltweit. Einerseits, weil ohne Batterien in vielen Ländern bereits heute der rasante Zubau der erneuerbaren Energien, vor allem der Photovoltaik, Märkte und Netze vor unlösbare Aufgaben stellen würde. Und andererseits, weil Batterien ganz neue Geschäftsmodelle erlauben und konventionelle Kraftwerke selbst aus den Märkten herausdrängen, die für fluktuierende Erneuerbare unzugänglich wären. 

In Kalifornien decken Batterien bereits regelmäßig über 30% der abendlichen Lastspitze im Netz und verdrängen Gaskraftwerke. Und in Texas stammen bereits über 50% der positiven Regelenergie aus  Batterien. In Deutschland hinken wir bei all dem aufgrund der sperrigen Regulierung leider noch deutlich hinterher.

Bei Batterien wird die Selbstverstärkungsspirale aus Wachstum, Technologieentwicklung, Skalierung und Kostensenkung noch lange anhalten. Denn der Steile Pfad der „S-Kurve“ bei Batterien geht gerade erst los. 

Wir müssen sie in Deutschland nur endlich von der Kette lassen, d.h. vor allem den Netzanschluss erleichtern und einfache, markttaugliche Spielregeln zwischen Batteriebetreibern und Verteilnetzbetreibern schaffen. 

Stellt Euch vor, ihr kommt aus München und wollt Euch mit Berliner Freunden im schönen Hamburg treffen. Aber schon hinter Nürnberg tobt der Beifahrer, dass Ihr ja erst in Nürnberg seid. ERST IN NÜRNBERG! Ganz klar: DIE REISE IST GESCHEITERT! Sonst wären wir ja schon längst am Ziel. Die aus Berlin stellen das viel klüger an. DIE HABEN SCHON DIE HALBE STRECKE GESCHAFFT! ALS FAHRER BIST DU EINE NIETE! ….oder?

So jedenfalls argumentiert, wer mit Verweis auf den CO2-Fußabdruck des deutschen Strommixes vom Scheitern der Energiewende fabuliert. Denn Frankreich hat einen ungleich CO2-ärmeren Fußabdruck - her also mit neuen AKW! 

Die Logik scheint eher irre: wenn wir also als Münchner eigentlich in Berlin wohnen würden, hätten wir es kürzer nach Hamburg…Dass wir vor Jahrzehnten entschieden haben, nach München zu ziehen und unsere Freunde nach Berlin, jeder damals übrigens aus guten Gründen, wird ignoriert. Also schnell noch nach Berlin umziehen, damit wir es nicht so weit haben nach Hamburg!? 

Deutschland ist historisch begründet mit einem hohen Kohlestromanteil ins Rennen gestartet und hat lange zu wenig für den klimaneutralen Umbau des Energiesektors getan. Von den ursprünglich ~800 g CO2/kWh bis Klimaneutralität ist der Weg daher weiter. Mit aktuell nur noch ~400 g CO2/kWh haben wir die Hälfte noch nicht geschafft - die "große Elektrifizierung" liegt noch vor uns. 

Wer die Ziellinie Klimaneutralität als Erstes überschreitet, ist dennoch nicht ausgemacht. Denn auch der französische Weg geht nicht nur geradeaus. Die AKW-Flotte ist alt und Neubauten dauern ewig (alleine für ein einziges AKW in Frankreich >20 Jahre). Und sie verschlingen gigantische Summen Geld (Flamanville, Hinkley Point C…). Dabei braucht auch in Frankreich die Elektrifizierung von Industrie und Mobilität zusätzliche Strommengen. 

Ursprünglich von der Umweltbewegung gefordert, war der deutsche Atomausstieg schlussendlich ein gesamtgesellschaftlich getragenes Projekt.

Die gesetzlichen Entscheidungen und konkreten Abschaltungen sind in ihrer deutlichen Mehrzahl unter CDU- und SPD geführten Bundesregierungen gefällt worden. 

Im jeweils federführenden Wirtschaftsressort fiel die Mehrheit der Abschaltungen sogar in die Zeit von FDP-Ministern. In die Zeit eines grünen Ministers vielen die letzten 4 GW AKW-Abschaltungen.

Nicht nur der Energiemix, auch die Grundlogiken unseres Energie-systems ändern sich. Wie, das erklärt das „Energiesystem-Tetris“:

Im Jahr 2045 wird die Last im Stromsystem in den meisten Zeiten durch Wind, Sonne & Co gedeckt. Im Bereich bis zu wenigen Tagen werden Mengen über Speicher und flexible Lasten verschoben. Die Optimierung erfolgt durch Preissignale des klug regulierten Strommarktes.

Echte Deckungslücken gibt es nur einige hundert Stunden im Jahr, während der berühmten Dunkelflauten. Diese Lücken können nur Kraftwerke günstig schließen, die in der Anschaffung billig sind. Denn meistens stehen sie ungenutzt rum. Wenn sie laufen, herrscht Knappheit im Markt und damit hohe Preise. Es können teurere Brennstoffe eingesetzt werden wie z.B. Wasserstoff. Passt (Grafik links).

AKW passen genau nicht in dieses Spiel. Sie haben hohe Kapitalkosten. Sie rumstehen zu lassen ist unwirtschaftlich: die hohen Abschreibungen auf kleine Strommengen umzulegen würde den ohnehin sehr teuren Strom nochmals vielfach teurer machen. Passt nicht (Grafik rechts).

Auch die Zeitachse passt nicht: bis ein AKW-Baustein unten angekom-men ist, gehen >15 Jahre ins Land. Bis dahin sieht das Spielfeld ganz anders aus: Batterien, E-Autos, Wärmepumpen und neue Geschäfts-modelle zu flexiblem Verbrauch haben das System weiter umgekrempelt. 

Spoiler: im Energiesystem-Tetris kann man die Bausteine nicht nach Belieben drehen…wirtschaftlich würde das einem Vertauschen von CAPEX und OPEX entsprechen. Sowas gibt‘s nicht in der realen Welt.