Die Grenzen des Wachstums, seit fünfzig Jahren bekannt, bedeuten in erster Linie auch Grenzen der Energiewirtschaft. Wirtschaftswachstum ist mit einem immer höheren Anteil an Energieaufwand verbunden.
 
Inzwischen sind Wirtschaft, Finanzen, Konsum und Wohlstand ganz eng an Energie und deren Verbrauch gekoppelt. Das gleiche gilt aber auch für die Schäden am Umwelt, Klima und Gesellschaft, die durch das Wachstum hervorgerufen werden. Und das Wachstum geht ungebremst weiter. Energie ist wegen ihrer Vielfältigkeit in der Schlüsselposition. Ihre Kontrolle ist unumgänglich.
 
Der beste, einfachste und sicherste Weg, Energie zu beherrschen und die Umwelt zu schonen ist Energie sparen. Das wird weiter unten ausführlich behandelt.

Energie wird von einer Form in die andere ständig umgewandelt

Besonders vielseitig ist die elektrische Energie. Sie findet Verwendung in Motoren, zur Beleuchtung, Heizung und zum Betrieb unzähliger elektrischer und elektronischer Geräte.
 
Elektrische Energie wird in Strom-Kraftwerken erzeugt, wo Dampfturbinen Wärme in Rotationsenergie und Generatoren Rotationsenergie in elektrischen Strom umwandeln. Die Wärme für Turbinen wird gewonnen aus Verbrennung von Kohle, Gas, Braunkohle oder durch die besonders unbeliebte Kernspaltung. Die elektrische Energie fließt dann in Form von Wechselstrom überall dahin, wo Energie gebraucht wird.

Was aber genau ist Energie?

Energie ist ein abstrakter physikalischer Begriff und ist mit unseren fünf Sinnen nicht direkt wahrnehmbar. Auch das Gefühl von Hitze auf der Haut bedeutet nicht die Wahrnehmung von Energie, denn die Menge an Wärme wird nicht erkannt. Das Gefühl von Hitze ist ein Maß für Temperatur, nicht für Energie. Worte wie Wärme und Hitze aus der Alltagssprache decken sich nicht mit dem Begriff der Wärme im Sinne von thermischer Energie.
 
Energie ist eine streng quantitative Größe. Man kann sie messen und die Menge genau angeben. Aber wir haben keine Sinneswahrnehmung für die Quantität von Energie, obwohl wir ständig Energie benutzen, vom Morgen an, wenn der Wecker klingelt, bis wir am Abend oder in der Nacht das letzte Licht ausschalten.
 
Anders ist es z.B. mit dem Gewicht von Körpern, das können wir fühlen und abschätzen und damit die Masse, auch Geschwindigkeiten können wir wahrnehmen und grob abschätzen, Energie aber nicht.

Energie beim Autofahren

Ein einfaches Beispiel ist die mechanische Energie, welche jede bewegte Masse in sich hat. Selbst die können wir nicht einschätzen, auch wenn wir selber uns bewegen und solche Energie mit unserem eigenen, bewegten Körper transportieren. Mechanische Energie nehmen wir erst wahr, wenn wir mit dem Kopf gegen die Wand rennen oder mit dem Auto gegen einen Brückenpfeiler rasen oder wenn uns eine Kugel trifft.
 
Die mechanische Energie,
m v2 / 2

Em-Vau-Quadrat-Halbe, ist der Masse des Körpers proportional und dem Quadrat der Geschwindigkeit. Noch mal: Sie wächst mit dem Quadrat der Geschwindigkeit! Genau das wird von Autofahrern falsch eingeschätzt.

Vom VW-Käfer mit Höchstgeschwindigkeit 120 km/h bis zu einem modernen VW mit 200 km/h, der doppelt soviel wiegt, steigt die Geschwindigkeit zwar nur um 60%, die mechanische Energie, auch kinetische Energie genannt, steigt im Vergleich aber auf das 5,5555-fache. Das gilt nicht nur für den tödlichen Zusammenstoß, den niemand haben will.
 
Es gilt auch für die Energie, die jeder Raser als Ausdruck persönlicher Gewalt über die Materie mit dem Gaspedal frei setzt; denn diese Energie muss aufgewendet werden, um den Wagen auf die gewünschte (erlaubte) Geschwindigkeit zu beschleunigen.
 
So kommt es, dass bisher alle Einsparungen an Verbrennungsenergie durch Windräder in Deutschland durch den Kraftverkehr und seinen erhöhten Kraftstoffverbrauch kompensiert wurden. Das ist für jeden, der die einfachsten Gesetze der Mechanik kennt, keine Überraschung. Gewicht und Geschwindigkeit der Fahrzeuge haben sich beinahe verdoppelt.

Es ginge auch anders

Vor etwa dreißig Jahren war das sogenannte 3-Liter-Auto im Gespräch. Gemeint war ein Wagen in Größe eines VW-Polo oder Ford K, der nur drei Liter Diesel-Kraftstoff auf 100 km verbraucht. Das war und ist technisch möglich und wurde von Renault in Frankreich auch realisiert. Das Fahrzeug konnte sich auf dem Markt nicht durchsetzen.
 
In Wolfsburg, Sindelfingen, Zuffenhausen und Ingolstadt verfolgte man andere Ziele: Diesel-PKW und SUVs, die schnell, schwer, komfortabel, mit Klimaanlage und sehr teuer sind; gehobene Mittelklasse für die Mitte der Gesellschaft. Um solche Fahrzeuge auf den Markt zu bringen, scheute man vor garnichts zurück, bis hin zum Betrug am Kunden.
 
Unterstützt wurde der Trend durch die 5.000.000.000 Euro Abwrack-Prämien der Regierung (Merkel). Die Prämien spülten wenigstens 25 Milliarden Euro in die Kassen der Autohersteller, was die Aufrüstung der deutschen Autoflotte beflügelte: Schneller, komfortabler, schwerer, mehr Energie, mehr Geld. Entsprechend wuchs die Überheblichkeit der Branche.
 
Wir sollten eine Physikerin fragen, ob das der richtige Beitrag zur Rettung des globalen Klimas ist.




Wir sind blind für die Mengen an Energie


Der Homo Sapiens kann die Menge an Energie, die er benötigt oder verbraucht, nicht abschätzen, es fehlt ihm ein Sinn für Energie, egal ob Wärme, Elektrische Energie, oder mechanische Energie, von potentieller Energie, chemischer oder nuklearer Energie ganz zu schweigen.
 
Um Energiemengen festzustellen, sind besondere Kenntnisse erforderlich, nicht nur zur genauen Messung, sondern schon zur groben Abschätzung. Das sind Kenntnisse, welche die meisten Leute nicht besitzen.

Im Gegensatz dazu ist das öffentliche Reden und Schreiben über Energie für jeden möglich, der ein politisches Mandat ausübt und/oder Zugang zu den Medien hat.

Wer kann die folgenden Fragen beantworten?
 
Welches Gerät verbraucht mehr Energie? Eine Kaffeemaschine oder eine Stereoanlage? Das Schlafzimmerlicht oder der elektrische Wecker? Ein Bügeleisen oder der Ventillator? Das Fernsehen oder ein Heizkörper?
 
Wir wissen es nicht. Der Elektriker sollte es wissen und vielleicht der Heizungsmonteur, oder beide zusammen. Die Physikerin müsste es berechnen können und der Herr Ingenieur verweist uns auf das Typenschild an den Geräten. Als grobe Faustregel für den Stromverbrauch diene Folgendes:
 
Am meisten Energie verbrauchen Geräte, die Wärme erzeugen (Durchlauferhitzer, Elektroherd, Kaffeemaschine). Viel weniger Watt benötigen Motoren (Ventilator, Mixer, Rasierapparat). Danach kommt die Beleuchtung. Moderne LEDs verbrauchen fast nichts, wenn sie nicht durch Batterie oder Akku gespeist werden.
 
Die Watt-Zahl am Gerät ist das Maß, multipliziert mit der Zeit der Nutzung.

Zu den Ungeschulten bezüglich der Einschätzung von Energie gehören dummerweise auch die meisten Akademiker, wenn sie nicht zufällig ein naturwissenschaftliches Gymnasium besucht haben und dort eine praxisnahe Physiklehrerin hatten. Sonst tappen sie bezüglich der Energie im Dunkeln, aber nicht in der Kälte, weil sie in gut geheizten Räumen leben. Und so bevölkern sie, energetisch gut versorgt, als Entscheidungsträger unsere Parlamente der Demokratie.

Oft entsteht der Eindruck, dass ein Übel, über das lange genug geredet, geschrieben und politisiert wurde, damit erledigt ist. Das Thema ist dann durch,
aber geändert hat sich nichts.

Es gibt auch Kreise von Esoterikern, die von einer Energie des Geistes und der Psyche reden, welche die Gesetze der physikalischen Energie nicht befolgt. Diese Psycho-Energie ist nicht quantitativ messbar und kann nicht in physikalische Formen von Energie umgewandelt werden.
 
Es wäre einfacher, wenn solche Kreise sich ein anderes Wort für das ausdenken würden, was sie mit Energie (Wellen und Strahlen) meinen. Dann könnten die Anhänger auch ihrerrseits verstehen, was mechanische, thermische oder elektrische Energie bedeutet.


Die Energiemenge bleibt erhalten


Man kann jede Form von Energie in andere Formen von Energie und am Ende immer in Wärme umwandeln. Und es gilt ein Erhaltungssatz der Energie:
 
Die Menge an Energie in einem abgeschlossenen System bleibt bei jeder Umwandlung erhalten. Dieser Satz ist nur oberflächlich leicht zu verstehen, er hat seine Tücken. Es ist der erste Hauptsatz der Thermodynamik.

Wenn ein Auto mit 200 km/h über die Autobahn rast und durch Bremsen zum Stehen kommt, wo ist dann die Menge an mechanischer Energie
m v2 / 2

geblieben, proportional zum Gewicht und zum Quadrat der Geschwindigkeit?
 
Die Energie wurde, wenn alles gut gelaufen ist, durch Reibung in Wärme umgewandelt, teils auch in den Abrieb der Reifen zu Feinstaub auf der Fahrbahn. In jedem Fall ist die Bewegungsenergie in wertlose Formen von Energie und Material verwandelt worden, die teilweise gesundheitsschädlich sind.
 
Es gibt wertlose Formen der Energie. Zum Beispiel Wärme, die man nicht zum Wärmen verwenden kann, weil sie entweicht. Solche Wärme ist für den Menschen wertlos. Dem wirken entgegen warme Kleidung und Isolation.

Der Erhaltungssatz der Energie gilt für ein abgeschlossenes System. Aber was ist ein abgeschlossenes System? Auch das ist ein schwieriger Begriff.
 
Die Erde ist kein energetisch abgeschlossenes System. Sie wird permanent von der Sonne bestrahlt und empfängt von dort riesige Mengen an kostenloser, schadstofffreier Solarenergie, welche Pflanzen direkt verarbeiten können, Mensch und Tier aber nicht. Das ist seit Milliarden von Jahren so.

Anstatt uns mit dem Ersten Hauptsatz der Thermodynamik zu beschäftigen, können wir uns mit einer gleichwertigen, aber einfachen Vorstellung vertraut machen:
 
Jede Energie kommt irgendwo her und geht irgendwo hin, wobei sich die gesamte Menge an Energie nicht verändert.

Dieser Kontinuitätssatz ist leicht zu erklären, denn seit Albert Einstein wissen wir:
E = m c2
Energie ist Materie.

Materie aber entsteht nicht und verschwindet nicht, es sei denn bei Geschehnissen außerhalb der Realität, wie der Erschaffung der Welt in diversen Religionen oder beim Urknall, an den Kosmologen und ihre Anhänger glauben.

Die Politik der erneuerbaren Energien


 
Energie ist in hohem Maße der (materielle) Antrieb der Wirtschaft und Wirtschaft treibt die Politik an. So ist Energie ein Politikum geworden. Aber leider wird Politik zu 90% von Leuten betrieben, die den Begriff Energie nicht genau kennen.
 
Politiker umgehen die Klärung des Begriffs und reden von erneuerbaren Energien. Das ist Plural, was die Sache schon vielversprechend macht, und es hört sich so an wie etwas, das man selber im Griff hat: Energie ist erneuerbar und wir schaffen das.

Wind, Erdwärme, Holz und Solar

Dagegen steht eine harte Tatsache der Physik:
 
Der Mensch kann keine Energie erschaffen oder erneuern, er kann nur vorhandene Energie umwandeln, für sich nutzen und wieder freisetzen.
 
Am Ende steht oft eine Form wertloser Energie, also niedrige Wärme oder mechanische Zerstörung wie beim Abwurf von Energie-Bomben. Und diese Energie ist nie und nimmer erneuerbar, es sei denn unter Hinzunahme von sehr viel frischer Energie aus neuen Quellen.

Als erneuerbare Energie gilt zum Beispiel die Windenergie.
 
Die Bewegung der Atmosphäre wird von der Sonneneinstrahlung erzeugt, Wind ist also eine sekundäre Form von Solarenergie. Wind ist nicht erneuerbar, aber durch die Windräder umwandelbar. Die Energie des Luftstroms wird erst in Rotationsenergie und dann in elektrischen Strom verwandelt. Die Ausbeute hängt vom Zufall ab, vom Wetter.
 
Als erneuerbare Energie gilt auch die Erdwärme, die durch Heizrohre aus der Tiefe geholt und zur Raumheizung genutzt wird.
 
Gerade diese Energie ist absolut nicht erneuerbar, weil sie grundsätzlich die Abkühlung des Planeten beschleunigt. Wenn unser Planet Erde kälter wird, kann niemand ihn wieder aufheizen. Wie ein ähnlicher, stark abgekühlter, Planet aussieht, wissen wir durch die Bilder der Mars-Sonden.
 
Als erneuerbare Energie gilt weiterhin das Verbrennen von Holz und anderem organischen Material, welches durch Pflanzenwuchs entsteht oder entstanden ist.
 
Diese Energie erneuern nicht wir, sondern Pflanzen, welche die Sonnenenergie in kohlenstoffhaltiges Material umwandeln können. Das Wort erneuerbar ist deplatziert, denn es klingt so, als wenn der Mensch etwas erneuern könnte, was Sonne und Pflanzen erneuern. In diesem Fall ist das Wort ein Beispiel für Macht-Phantasien von Politikerinnen und Politikern.

Meinungsmacht über Fachwissen

Erneuerbare Energien sind Gegenstand der Politik und leider auch von Beschlüssen über unsere Zukunft geworden. Der Kern des Problems, dass nämlich Wirtschaft zum großen Teil auf Energieverbrauch basiert und dass Energieerzeugung die Hauptursache für viele Umweltprobleme ist, diese Tatsache wird durch die Beschäftigung mit erneuerbaren Energien überlagert und verdrängt.
 
Wir können die Erneuerbaren Energien hier nicht umbenennen. Es ist aber klar, dass diejenigen, die den Begriff erfunden haben, verschleiern wollten oder selber nicht wussten, was Energie ist. Das Wort erneuerbar erweckt Illusionen von der Lösbarkeit der Umweltprobleme bei Steigerung der Wirtschaftsleistung und das ist neoliberale Ideologie.
 
Die Eigenschaft erneuerbar ist kein Kriterium, um Energie aus Bodenschätzen wie Kohle, Braunkohle, Erdöl, Erdgas, Uran(!), von solcher Energie zu unterscheiden, die mit der Sonneneinstrahlung entsteht: Solarenergie, Windenergie und Energie aus Verbrennung von kurzfristig etstandenem Holz und Pflanzenöl.


Die Erdwärme wiederum ist ein Teil der Rest-Wärme des Planeten und passt am wenigsten zu dem Begriff erneuerbar. Ihre Nutzung ist schlicht und einfach Verrat an der Zukunft und sollte verboten werden.
 
Der Begriff Erneuerbare Energien hat sich durchgesetzt und das ist ein Beweis dafür, dass politische Diskussionen von Wortführern dominiert werden, die kaum Sachkenntnisse besitzen, aber Meinungsmacht, mit der sie in Regierungen, Parteien und in den Medien bestimmte Interessen durchsetzen.
 
Dagegen können Wissenschaftler und Ingenieure mit präziser Sprache und sachlichen Argumenten nicht zum Zuge kommen. Sie werden als unpopulär, unverständlich, pedantisch oder rechthaberisch abqualifiziert, wenn sie nicht sowieso, wie die unterprivilegierte Bevölkerung, von den öffentlichen Debatten ausgeschlossen sind.
 
Dieses Problem wurde aktuell durch Diskussionen zur Europawahl. Warum Politiker nicht auf Wissenschaftler hören, wird hier genauer erläutert.
 
Ein argumentatives Problem der Wissenschaft besteht darin, dass naturwissenschaftliche und mathematische Gesetze meist unumstößlich sind, sie gelten immer und sind auch immer nachweisbar. Wer sie öffentlich erwähnt, erweckt leicht den Eindruck, als Person die absolute Wahrheit verkünden zu wollen. Da erhebt sich schnell der Vorwurf, gegenteilige Meinungen nicht zu akzeptieren.
 
Zu diesen unumstößlichen Gesetzen gehören auch Elemente der formalen Logik. Dass sie den Rang von Mathematik haben, ist leicht daran zu erkennen, dass solche logischen Operationen in der Digitaltechnik von Prozessoren vollzogen werden.
 
Naturwissenschaftliche und mathematische Aussagen werden nur durch Beweise auf gleicher Ebene widerlegt, nicht durch Verhandlungstaktik, nicht durch Behauptungen von Autoritäten oder durch demokratische Abstimmungen und auch nicht durch den Meinungstrend.

Wer Energie sagt, kommt an Physik nicht vorbei

In einem tieferen Sinn widerspricht die Bezeichnung "erneuerbar" für eine Energie schon der einfachen Physik. Energie ist ursprünglich kein Begriff aus Philosophie, Psychologie oder Esoterik. Wenn es um Heizung, Strom, Kraftwerke und Energieversorgung geht, geht es immer um den physikalischen Begriff von Energie. Der Begriff ist schwierig, aber trotzdem klar umrissen und dann gelten für Energie ein paar unbestreitbare Gesetze.
 
Wer solche Zusammenhänge ernsthaft bestreitet oder ignoriert, kann sich nicht bei Wissenschaftlern oder Ingenieuren durchsetzen, wohl aber bei Politikern, Juristen, Science-Fiction-Anhängern, Esoterikern und bei allen Unwissenden.

Wie Wärme fließt und sich verflüchtigt

Die wichtigste Energieform ist Wärme. Etwa dreiviertel der Energie, die der Mensch benötigt, wird für Wärme, also zum Heizen, aufgewendet. Man sollte also, um über Energie nachzudenken, zuerst die Gesetze der Wärmelehre verstehen. Solche Gesetze sind der Erste und der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik.
 
Aber bitte keine Panik, die Namen sind zwar aus historischen Gründen etwas sperrig, aber es geht uns nicht um die exakte Theorie, sondern um das praktische Verständnis, wie Wärme fließt und sich bewegt.
 
Der Erste Hauptsatz der Thermodynamik wurde schon erwähnt, es ist der Erhaltungssatz der Energie. Er besagt, dass Energie nicht verschwindet und sich auch nicht erneuert, sondern nur umgewandelt werden kann und am Anfang jeder Folge von Umwandlungen strahlt immer die Sonne, von der jede auf diesem Planeten verfügbare Energie ausgeht oder ausgegangen ist, außer der Kernenergie.
 
Die Energie aus Kernspaltung hinterlässt Radioaktivität und ist ein eigenes Thema. Kernfusion dagegen erzeugt stabile Elemente. Die einfachste Fusionsreaktion ist die Verschmelzung von Wasserstoff zu Helium, ein Prozess, der auf der Sonne parmanent stattfindet, sonst wäre die Sonne längst erloschen. Die Kernfusion setzt ungeheure Mengen von Energie frei, aber das geschieht unter Bedingungen, die auf dem Planeten Erde nicht anzutreffen sind, wohl aber auf der Sonne und ähnlichen Sternen: Millionen Grad Hitze und riesiger Druck.
 
Es gibt eine Ausnahme: Die Wasserstoffbombe, da wird die Zündung des Fusionsvorgangs durch Explosion einer integrierten Atombombe erreicht. Die Wasserstoffbombe erzeugt Energie, aber, wie jeder weiß, diese Energie entsteht unkontrolliert und dient der Zerstörung, für militärische Einsätze. (Das Militär sucht ständig nach den neuesten Methoden der Energieverschwendung, um Menschen zu töten und Infrastruktur zu zerstören.)

Genaueres über kontrollierte Kernfusion
 

Ganz normale Wärme wird in riesigen, immer noch steigenden Mengen von Menschen verbraucht. Doch was heißt hier verbraucht? Eben wurde gesagt, dass Energie nie verschwindet, sondern immer nur in andere Energie umgewandelt wird.
 
Lässt jemand Badewasser in die Wanne laufen und telefoniert dann eine Stunde lang, ist das Wasser kalt geworden. Jeder weiß, die Energie für die Erhitzung des Wassers ist dann verloren. Aber nach dem Erhaltungssatz der Energie muss die Wärme irgendwo hin gegangen sein. Warum kann man es nicht so anstellen, dass die Wärme über eine App am Smartphone in die Badewanne zurückkehrt?
 
Das ist eine gut gestellte Frage, die schwer zu beantworten ist.

Der Zweite Hauptsatz ist schwer verständlich

Die Antwort liefert der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik. Das ist eins der schwierigsten Naturgesetze überhaupt, welches nicht nur in der Wärmelehre, sondern auch für Diffusion, in der Informationstheorie und in der physikalischen Statistik gilt und in verschiedenen Formulierungen auftritt.
 
Im Beispiel der Badewanne sagt dieses Gesetz folgendes aus: Wärme fließt von selbst immer nur von einem wärmeren zu einem kälteren Körper und nie umgekehrt.
 
Wieso es trotzdem Wärmepumpen gibt, ist wieder etwas komplizierter. Entscheidend dabei ist, dass für das Pumpen von Wärme, aus einem Kühlschrank heraus in die wärmere Wohnung oder mittels Klimaanlage (aus einem Auto in die Umwelt), Energie zusätzlich aufgewendet werden muss. Die Wärme fließt nicht von selber aus dem Kühlschrank.
Mehr über Klimaanlage und Wärmepumpe.

Der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik ist eins der Naturgesetze, auf das man mit bloßem Nachdenken nie kommen würde, nur die Erfahrung zeigt uns, dass Wärme immer bestrebt ist, sich der Umgebung anzugleichen. Und weiterhin sagt dieses Gesetz, dass Wärme von niedriger Temperatur zu nichts anderem mehr gut ist, als sich daran zu erwärmen.
 
Man kann keine effiziente Maschine bauen, welche niedere Wärme in leistungsfähige Arbeit umwandelt. Um Turbinen zu betreiben, die Mengen an Strom erzeugen, ist Prozesswärme nötig, zum Beispiel Wasserdampf von 600 Grad Celsius.
 
Der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik sagt außerdem aus, dass jede Wärmekraftmaschine (Dampfmaschine, Turbine, Verbrennungsmotor) nicht nur Wärme verbraucht, sondern auch immer Wärme niedrigerer Temperatur an die Umgebung abgeben muss. Das ist die sogenannte Abwärme. Auch diese Tatsache widerstrebt dem menschlichen Verstand und wird nur dadurch legitimiert, dass es so ist, wie es ist.
 
Die Abwärme von Turbinen in Kraftwerken reicht aber immer noch zum Heizen von Wohnungen, zum Duschen und Baden. Deshalb sind Heizkraftwerke so effizient, weil sie bei der Stromerzeugung die Abwärme in Heizrohre lenken und nicht in Kühltürme. Die Wärme niedriger Temperatur verteilt sich dann in den angeschlossenen Wohnungen und am Ende in der Atmosphäre, im Wasser oder im Weltraum. Und der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik sagt:
 
Diese Energie kehrt nie zurück, sie ist keinesfalls erneuerbar.

Der Ausdruck Erneuerbare Energie widerspricht also beiden Grundgesetzen der Energiephysik und ist ein gutes Beispiel für ein ideologisches Falschwort, welches eine Tatsache verdreht. Das fällt aber ohne Physik-Kenntnisse niemandem auf und es gibt selbst Physikerinnen (und Physiker), denen es so recht ist.



Nicht der Mix, sondern die Menge entscheidet


Neuerdings taucht in der Debatte ein anderer Begriff auf, der geradezu süffig klingt: Der Energie-Mix. Journalisten mögen ihn besonders gerne. Der Energie-Mix schmeckt nach Sonne und energiereichen Früchten und rinnt heiß durch die Kehle, im Abgang wie Jamaica-Rum.

An dieser Stelle sind wir genau am Gegenpol der sachlichen Energiedebatte: Konsum und Genuss.
 
Der Energie-Mix ist von allen Energie-Konzepten am leichtesten konsumierbar und verpflichtet zu nichts. Warum nicht die Partei wählen, die ihn vertritt? Oder wird der Energie-Mix schon von allen Parteien vertreten?

Einschränkung als reale Möglichkeit

Viele Umweltschäden hängen überwiegend und eindeutig mit der Erzeugung von Energie zusammen und die Erzeugung von Energie richtet sich direkt nach dem Verbrauch. Die einfachste, sicherste und kostengünstigste Maßnahme gegen all die Schäden, die durch Energieerzeugung entstehen, ist Einschränkung des Energieverbrauchs.
 
Also weniger Geschwindigkeit, weniger oft, weniger schnell und weniger bequem Reisen, Fliegen oder Autofahren. Überall da reduzieren, wo Energie im Spiel ist und worauf man auch leicht verzichten kann, weil es das vor 200 Jahren überhaupt noch nicht gegeben hat. Zum Beispiel die Beleuchtung von Hunden in der Abenddämmerung oder entsprechende Jogging-Mützen und auch das Wegblasen von Herbstlaub durch Handblasegeräte mit Benzinmotor.
 
Diese eher lächerlichen Beispiele sollen zeigen, dass jeder etwas gegen Energieverschwendung tun kann, indem er seinen eigenen Energieverbrauch einschränkt.

Schülerproteste und keine Steuer auf Kerosin

Eine riesige Einsparmöglichkeit existiert bei Flugreisen. Es ist kein Zufall, dass gerade Politiker, denen von den protestierenden Schülern vorgeworfen wird, zwanzig Jahre lang nur geredet und nichts unternommen zu haben, dass Politiker fast ausnahmslos zu den Vielfliegern gehören. Sie haben das Privileg, dass alle Flugkosten vom Staat übrenommen werden und sie jetten ständig kreuz und quer durch die Welt, sobald sich ein Anlass bietet.
 
Spitzenpolitikerinnen buchen Flüge mit Sondermaschinen und vergeuden viele, viele Tonnen Kerosin, um sich auf anderen Erdteilen mit anderen Spitzenpolitikern fotografieren zu lassen. Und alle halbwegs gut verdienenden Bürger machen es ihnen nach. Dagegen wird nicht das geringste unternommen, es wird nicht einmal diskutiert, weil in jeder Talk-Show die Vielflieger in der Überzahl sind.
 
Der erste Schritt dagegen wäre eine Steuer auf Flugbenzin, also auf Kerosin. Da heißt es gleich: Ja, wenn wir das hier machen, dann tanken die Flieger in einem anderen Land. Das ist richtig, doch daraus zu schließen, es sei besser, es nicht zu machen, das ist falsch.
 
Die weltweit protestierenden Schüler sollten eine globale Steuer auf Kerosin fordern in allen Ländern, wo Kinder leben. Diese Steuer darf nicht knapp sein. Am besten gleich 500 bis 1000 Euro pro Tonne. Mit diesem Geld könnte man den Etat der Uno finanzieren.
 
Was soll die ganze Klima-Diplomatie auf Klimagipfeln, wenn nicht einmal so ein Beschluss zustande kommt, wenn es nicht einmal diskutiert wird, damit man wenigstens sieht, wer dafür und wer dagegen ist. Sollen doch eine Zeit lang alle Fluglinien ständig die Emirate anfliegen um steuerfreien Stoff zu tanken. Solange keine Steuer auf Kerosin diskutiert und in gravierender Höhe beschlossen wird, ist die ganze Klimadebatte auf der höchsten Ebene nur heiße Luft.

Im privaten Bereich Energie einsparen

Sehr viel Energie lässt sich einsparen, wenn man nicht darauf besteht, dass in Haus oder Wohnung, auch im Winter, immer alle Räume auf Wohlfühl-Temperatur geheizt sind, sondern nur der aktuelle Aufenthaltsraum. Dass man also die Türen schließt und Heizkörper reguliert. Sehr itelligent ist es außrdem, wenn man Gefrierschränke in einen von sich aus kühlen Raum stellt. Es ist sehr gesund, in der Wohnung umher zu laufen, auch bei geringer Betätigung.

Jede konkrete Maßnahme, die vorgeschlagen wird, Energie zu sparen, lässt sich leicht mit dem Argument abbügeln: Im globalen Maßstab bringt das nur 5% oder 0,1% oder fast gar nichts.
 
Das ist eine falsche Vorstellung vom Einsparen und Reduzieren.
 
Jedes Kind weiß, wenn es sparen will, kann es nur in kleinen Mengen sparen. Es kann statt zwei Eiskugeln nur eine Kugel Eis essen, es hat dann 50% am Eis eingespart und so betrachtet war das eine sehr erfolgreiche Sparmaßnehme. Und es wurde nicht nur 50% Eis, sondern auch 50% Geld gespart.
 
Für uns hier ist das Ziel nicht, Geld zu sparen. Geld sollte man ruhig verschwenden. Geldverschwendung ohne Verschwendung von Energie und Ressourcen ist cool.

Energie sparen ist wichtiger als Geld sparen

Auch beim umstrittenen Tempo-Limit auf Autobahnen wird die Gegen-Argumentation mit dem globalen Vergleichen bemüht. Wenn wir die Reduzierung in Relation zur globalen Ölproduktion setzen, ist die Einsparmöglichkeit durch ein Tempo-Limit gering und kann als indiskutabel oder unvernünftig hingestellt werden.
 
Wenn wir aber ein konkretes Fahrzeug bei Tempo 120 km/h mit dem gleichen Auto bei 200 km/h vergleichen, ist die Einsparmöglichkeit in diesem konkreten Fall beachtlich. Und nur darauf kommt es an, wie bei jeder Sparmaßnahme. Wir müssen das im konkreten Fall Eingesparte mit dem vergleichen, was im gleichen Fall verschwendet wird und nicht mit dem globalen Verbrauch. Für den Rest sind andere Verbraucher in anderen Situationen zuständig.
 
Sparen und reduzieren funktioniert immer mit kleinen Einschränkungen in ganz konkreten Situationen. Deshalb funktioniert es nicht im Kopf von Leuten, die großspurig, global oder global-strategisch denken, also es funktioniert nicht im Kopf von Politikerinnen und Politikern, Strategen und Militärs.
 
Falsches Denken kommt aus falschen Köpfen.
(Mehr harte Sprüche)

Einsparen widerspricht dem Postulat nach Wirtschaftswachstum

Wenn man es ernsthaft betreiben würde, ließe sich durch intelligente Sparmaßnahmen (Maßnahmen ohne technischen und finanziellen Aufwand) 30% bis 50% aller Energie einsparen. Das sagen Physiker und Ingenieure. Dazu wäre nicht viel mehr erforderlich als die Aufgabe von ein wenig Bequemlichkeit. Leider wird dieses Ziel nirgendwo ernsthaft angepeilt und nicht einmal diskutiert. Es widerspricht dem Wirtschaftssystem, das immer noch ausschließlich auf Steigerung und Maximierung aller Schlüsselwerte einschließlich des Konsums hinaus läuft.

Die größte denkbare Energieverschwendung ist Krieg, samt seiner Vorbereitung, also Rüstung, Flugübungen, Panzer- und Truppenbewegungen, alle Manöver. Die Einsparungen bei Kriegsvorbereitungen könnten die Energieverschwendung, die durch den Massentourismus entsteht, locker kompensieren.
 
Das wäre doch ein sehr wohlschmeckender Energiespar-Mix. Weniger Rüstung, mehr Urlaub. Dieser Mix schmeckt nach Waldbeeren und Quellwasser, im Abgang ein wenig wie Hambacher Forst.

Sonnenenergie, die Energie der Zukunft


 
Nach dem Energie-Einsparen ist Solarenergie die zweitbeste alternative Energieform und für alle, die partout keine Einschränkungen des Konsums und der wirtschaftlichen Freiheit wollen, sogar die allerbeste Energieform für die Zukunft. Auch Solarenergie ist nicht erneuerbar, weil sie sowieso jeden Tag zu uns kommt, bis in alle Ewigkeit.
 
Nur Kosmologen werden dieser These widersprechen. Sie dürfen es, weil die Zukunft viel kürzer ist, als jene denken, aber trotzdem hoffentlich länger, als unsere Politiker planen.

Die Sonnenenergie kann auf zwei verschiedenen Wegen genutzt werden. Thermisch, durch direktes Erhitzen einer Flüssigkeit und elektrisch mit Sonnenkollektoren.
 
Durch den photoelektrischen Effekt werden Sonnenstrahlen direkt in elektrischen Strom umgewandelt. Dazu dienen Solarzellen. Diese verwandeln 20% bis 25% der eingestrahlten Sonnenenergie in Strom. Da es sich um Gleichstrom handelt, ist die Einspeisung etwas kompliziert. Es ist jedoch so organisiert und wird subventioniert, dass Privatleute Strom erzeugen und an die Netzbetreiber verkaufen können.

Hallo, Frau Sonne, mein Akku streikt!

Schwierig ist es mit der Speicherung. Grundsätzlich ist die Speicherung von elektrischer Energie aufwändig und teuer. Die Herstellung von Akkumulatoren benötigt Materialien, die selten und/oder schwer zu beschaffen sind. Die Fabrikation von Akkumulatoren und Batterien belastet außerdem die Umwelt, sie wird deshalb in Staaten ausgelagert, die dann beschuldigt werden können, kein Umweltbewusstsein zu entwickeln.

Beim Konsum wird der Aufwand für Akkus von den meisten Käufern unterschätzt, Bequemlichkeit ist entscheidend. Große Akkus haben sehr hohes Gewicht und sind ein Problem für die Elektromobilität.
 
Die vernünftige Lösung sind leichte Elektroflitzer mit zwei oder vier Rädern, deren Geschwindigkeit nicht über innerstädtische Möglichkeiten hinaus geht. Die Automobilindustrie vertritt dagegen Komfortlösungen der gehobenen Preisklasse, welche ein aufwändiges Netzt an Ladestellen erfordern.

Die thermische Nutzung der Sonnenenergie ist einfacher als die elektrische. Zunächst ist der Wirkungsgrad mehr als doppelt so hoch. Es können 50% bis 65% der Strahlungsenergie eingefangen werden, man braucht also weniger Fläche. Diese thermische Energie ist nur zur Heizung und für Warmwasser zu gebrauchen, was aber im normalen Haushalt die haupsächliche Verwendung von Energie ist. Die Speicherung von Wärme ist unproblematisch, sie geschieht in gut isolierten Wassertanks. Je größer die Behälter, desto länger können Zeiten ohne Sonne überbrückt werden.
 
Warum die thermische Nutzung der Sonnenstrahlung so wenig verbreitet ist, liegt wohl daran, dass sie technisch und physikalisch so einfach ist und für den internetaffinen Eigenheimbesitzer weniger prestigeträchtig. Es ist schicker Solarzellen auf dem Dach zu haben als Wärmekollektoren, auch wenn die Solarthermie mehr Nutzen bringt. Ganz normale Installationsbetriebe könnten Solarthermie montieren, doch es geschieht nur selten.

Das Zauberwort heißt: Wasserstoff

Für die Speicherung von Solarstrom gibt es allerdings eine wissenschaftlich einfache Lösung: Durch Elektrolyse wird Wasserstoff aus Wasser erzeugt. Wasserstoff ist brennbar, in Verbindung mit Sauerstoff sogar explosiv, und hat keine Verbrennungsrückstände außer Wasser. Wasserstoff kann Verbrennungsmotoren betreiben und lässt sich durch Brennstoffzellen wieder in elektrischen Strom umwandeln. Die Speicherung geschieht durch Kompression des Gases in entsprechende Behälter (Gasflaschen). Wenn auch diese Kompression durch Solarstrom erfolgt, ist die Umweltbelastung minimal.

Eine Zukunftsvision für die großindustrielle Nutzung von Solarenergie sind Solarparks im Wüstengürtel, möglichst nahe am Meer. Dort wird Solarstrom zur Erzeugung von Wasserstoff genutzt, der dann weiter transportiert oder verarbeitet wird. Elektrischer Strom steht quasi in beliebigen Mengen ohne direkte Belastung der Umwelt zur Verfügung und lässt sich zur Entsalzung von Meerwasser einsetzen. Das kann auch für Plantagen genutzt werden. Durch zusätzlichen Pflanzenwuchs wird CO2 in der Atmosphäre reduziert.
 
Es gibt auch Verfahren, aus dem CO2 der Luft und Wasserstoff mit Hilfe von elektrischer Energie flüssige Kraftstoffe zu synthetisieren, die völlig sauber verbrennen und der Umwelt nicht mehr CO2 hinzufügen, als man vorher entnommen hat. Bei all diesen Projekten ist sehr auf die Nebeneffekte zu achten: Bau der Maschinen, Gewinnung der Materialien, deren Verfügbarkeit und Energiebilanz.

Solarenergie ist die Energie der greifbaren Zukunft, auch in Ländern wo die Sonne nur zu 50% scheint. Jede Investition in thermische Solaranlagen oder Elektrovoltaik, zur Umwandlung von Solarenergie in Gebrauchsenergie, ist voll gerechtfertigt. Egal, ob sie nach heutiger Definition wirtschaftlich ist oder nicht.
 
Dagegen verblasst alles andere, was sonst noch auf Sonnenschein basiert: Biodiesel aus Mais und Soja, Windräder, Heizen mit Holzschnitzeln, also der ganze ökologische Energie-Mix schmeckt in der Sonne etwas abgestanden.
 
Im Energie-Getränke-Mix-Vergleich ist der Solar-Cocktail fast wie klares Wasser. Und ohne Wasser gibt es überhaupt nichts zum Trinken. Im Abgang wirkt der Solar-Mix wie das ewige Leben, also auch ein wenig langweilig. Doch daran müssen wir uns sowieso gewöhnen.
Rob Kenius, 19.02.2019
letzte Bearbeitung, 02.04.2019
Ergänzungen am 14.05.2019

Zum Anfang     Welcher Energie-Mix?
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Genaueres über kontrollierte Kernfusion

Genaueres über kontrollierte Kernfusion

Die Bedingungen für Kernfusion sind Temperatur von Millionen Grad und sehr hoher Druck. Der Zustand, in dem die Materie sich dann befindet heißt Plasma.
 
Das einzige Plasma, das der normale Mensch kennt, ist die sichtbare Flamme bei einer Verbrennung. Die Flamme ist ein Plasma niedriger Temperatur, bei normalem atmosphärischen Druck, sie entzündet alles, was brennbar ist. Bei Millionen Grad aber ist jeder Stoff "brennbar", sogar Asbest. Das heißt genauer, Moleküle und Atome zerfallen in freie Elektronen und Ionen. Dadurch ist es nicht möglich, dieses Plasma mechanisch durch Wände oder Behälter einzugrenzen, geschweige denn, höheren Druck aufzubauen; denn alles schmilzt dahin und verdampft.
 
Die einzige Möglichkeit, ein Hochtemperaturplasma einzugrenzen, sind elektrodynamische Felder, weil das Plasma durch die Trennung von Ionen und Elektronen leitfähig ist und sich magnetisch bewegen lässt. Es gibt Konstruktionen von Feldspulen, die ein Plasma einfangen und eine Zeit lang eingrenzen. Das reicht aber noch lange nicht für eine kontrollierte Kernfusion von der Dimension, dass damit Energie erzeugt würde.
 
Wenn die Intensität der Felder immer weiter gesteigert wird, beginnen Spulen zu schmelzen, außerdem ist so viel elektrische Energie nötig, dass an einen Energie-Gewinn nicht zu denken ist. Für dieses Problem gibt es theoretisch eine Lösung: die Supra-Leitfähigkeit.
 
Bestimmte Metalle haben die Eigenschaft, dass ihre Leitfähigkeit gegen unendlich geht, wenn man die Anordnung bis zum absoluten Nullpunkt abkühlt. Anders herum ausgedrückt: Der elektrische Widerstand geht gegen Null bei null Grad Kelvin (-273 Grad Celsius) und damit verschwindet die Wärmeentwicklung durch den elektrischen Strom.
 
Man müsste also eine Anordnung von Spulen bis zum absoluten Nullpunkt abkühlen, die dann elektrische Felder ohne Wärme-Entwicklung erzeugen. Diese Felder sollen ein Plasma von Millionen Grad einschließen und mit dem erforderlichen Druck die Kernfusion auslösen. Das Ganze darf räumlich nicht weit voneinander entfernt sein, denn solche Felder reichen nicht weit. Also hier auf der einen Seite haben wir Spulen am absoluten Nullpunkt der Temperatur und einen Meter weiter eine Temperatur wie auf der Sonne: Millionen Grad.
 
Wer eine solche Anordnung für möglich hält und glaubt, dass sie nicht Energie schluckt, sondern produziert und dass sie stabil betrieben werden kann, der bewegt sich in seinen Gedanken außerhalb der Realität. Den absoluten Nullpunkt und Millionen Grad, beides gibt es auf der Erde an sich nicht. Sie in einer einzigen Anordnung wie in einem Verbrennungsmotor zusammenzufügen, ist Illusion.
 
Auch aus diesem Dilemma hat man wieder nach einem Ausweg gesucht und stieß auf die Lasertechnik. Mit fokussierten Laserstrahlen kann man nicht nur in unmittelbarer Nähe der Laser, sondern an einer weiter entfernten Stelle Fusionstemperatur erzeugen. Aber Laser können den Reaktionsbereich nicht eingrenzen, weil es kohärente Strahlen sind und keine steuerbaren Felder. Die Reaktion wird ausgelöst, aber wie will man sie steuern, so dass damit gewinnbringend Prozesswärme hergestellt wird?
 
Es besteht keine Hoffnung, dass es da noch etwas zu entdecken gibt. Die fundamentalen Gesetze, die zur Anwendung kommen, sind bekannt. Nach ihnen funktioniert das Universum. Es gibt keine Möglichkeit, sie technisch auszuschalten.
Rob Kenius, 15.05.2019

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