#Klimawissen-ist-Zukunftskompetenz.
von Marcus H.V. Lohr
Lesezeit: 7 Minuten (1.400 Wörter)
Dieser Blog sucht Lösungen der Probleme, die keine sein müssten. - Ein wichtiger Bestandteil unseres Ansatzes sind kluge Fragen, denn: „In einer klugen Frage liegt die halbe Antwort“.
Niedriger Wirkungsgrad
Der Mensch ist noch immer sehr archaisch gestrickt, also teilweise noch in der Frühzeit stecken geblieben. Er zündelt gerne, macht gerne Feuer.
Es gibt Theorien, dass der Mensch „seine“ Entwicklung erst so rapide machen konnte, nachdem er die Verwendung des Feuers verstand. Erst durch Feuer konnte man Nahrung garen. Erst durch Garen oder Braten konnte man so viel Kalorien und Proteine aufnehmen, dass sich unser Gehirn in dieser Weise entwickeln konnte. – So weit die Theorie, die ich jetzt nur oberflächlich stressteste anhand der Fressgewohnheiten von Löwen in der Savanne. Diese fressen im Durchschnitt 6-10 kg pro Tag, … selbst bei magerem Fleisch sind das proteinreiche 6.000 bis 10.000 Kcal, und bezogen auf das Körpergewicht (130 kg weiblich, 200 kg männlich) ist das fast die Ration eines Tour de France Fahrers, … teilweise allerdings mit mehrtägigen großen Pausen, … was möglicherweise gegen das intermittierende Fasten spricht 😊 … aber das ist ein anderes Thema. Damit sind auch Löwen schlechte Kostverwerter: Das Beutetier muss über den mühsamen Weg des Weidens seine Körpermasse aufbauen, die der Löwe dann in Sekunden verschlingt, ohne richtig zu kauen (gut gekaut ist halb verdaut), um dann 20 von 24 Stunden pro Tag in der Sonne zu dösen, also im Schatten der Sonne.
Auszug aus dem Bild: Von Charles J. Sharp - Eigenes Werk, from Sharp Photography, sharpphotography, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=54082186
Der Mensch macht noch immer gerne Feuer. Die älteste Form Wärme und Licht zu erzeugen, ist es Holz zu verbrennen. Wenn man das in geschlossenen Räumen tut, erstickt man bald. Also gibt es für Kamine und Herde, wie beim Auto, Auspuffsysteme, die man Kamine oder Schornsteine nennt. – Durch die kommt der Weihnachtsmann und der Schornsteinfeger bringt gegen dicke Rechnungen (ähnlich wie bei der Zwangsabgabe des öffentlich-rechtlichen Rundfunks) dann Glück und Zufriedenheit in warme Wohnungen.
Und bei einem Gasherd hat man bis heute eine offene Flamme. – Wie im Kraftwerkspark schätzen übrigens auch beim Kochen die Profis diese trägheitslose Verfügbarkeit der Gasenergie.
Niedriger Wirkungsgrad - man kann's nicht genug wiederholen
Jetzt haben wir schon regelmäßig die niedrigen energetischen Wirkungsgrade thematisiert. Das ist bei der Wärme nicht anders als beim Auto.
Im Mittelalter konnte man in Gebäuden nur mit offenen Kaminen heizen, heute sind wir da weiter.
Wir verbrennen Gas oder Öl. Brauchen dafür ein Auspuff-System. Wen wundert’s: Dabei geht schon viel Energie verloren. Die entstehende Wärme nutzen wir meist, um Wasser in einem Kessel aufzuheizen und dann in einen Kreislauf zu pumpen. Das Prinzip ist 330 Jahre alt und das der Dampfmaschine (1690).
Von Panther - Steam engine in action.gif, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=79510002
Also: Offene Flamme – Auspuffsystem – Wasser erwärmen – Wasserkreislauf – Wasser durch Heizkörper leiten – Heizkörper erwärmt sich – Heizkörper strahlt einerseits Wärme ab (Strahlungswärme) und erwärmt andererseits die Luft (Konvektion) – die Strahlung erwärmt Körper, die warme Luft erwärmt den Raum.
Hat jemand mitgezählt, wie viele „Übergabe- und Verschwendungs-Stellen“ der Energie da drin sind?
Der niedrige Wirkungsgrad ist also in der Tat nicht verwunderlich!
Und es sind ähnlich viele komplizierte Bauteile wie beim Auto an einer Heizung, die alle kaputt gehen können.
Wir können uns also mit wissenschaftlicher Arbeitsweise eine Abkürzung erlauben. Die folgende Formel hatten wir ausführlich und verständlich mit kleinem 1x1 hergeleitet.
Jetzt wenden wir die wissenschaftlichen Methoden des Analogieschlusses an und sagen:
Was beim Auto km sind, sind in der Wohnung m².
Und was beim Sprit Liter sind, bleiben bei der Öl-Heizung Liter und beim Gas werden daraus Normkubikmeter Nm³.
Wir kommen also auch hier wieder – wen wundert’s – ganz ohne Zahlen zu der Schlussfolgerung: Weniger ist mehr oder billiger:
Wir streichen einfach die Liter (bei Öl) und die Normkubikmeter (bei Gas) aus der Gleichung und gelangen von der Verbrenner-Heizung zur Elektro-Heizung:
Die Formel zeigt wieder die Ansatzpunkte:
· Wir können den Preis allgemein billiger machen. Das würde aber nur weiter die Verschwendung fördern. Führt also nur zur Lösung mit sauberen Energien.
· Wir sollten den Energiepreis für Strom zum Heizen billiger machen als den Preis für Fossile.
· Wir können den Wärmeverbrauch pro Quadratmeter senken. Das geschieht einerseits durch umfangreiche (meist übertriebene) Bauvorschriften, durch die niemand mehr durchblickt und die das Bauen wahnsinnig verteuern. Durch bessere und nachträgliche Isolation. Möglicherweise gibt es hierzu noch smartere Lösungen.
Andererseits spart jedes Grad Raumtemperatur etwa 6% des Energiebedarfs. Analog beim Warmwasser: Zeiten reduzieren, Temperatur. (Aber Achtung: Minimumtemperatur der Heizkessel beachten (es wird gesagt: 60 °C), da sonst Legionellen-Infektionen entstehen können. Das Sparen kommt dann über die Zeit, das Wasser laufen zu lassen und die Beimischung des Kaltwassers).
· Wir können den Quadratmeterbedarf pro Person senken. Das führt wieder zu alten Wohnmodellen wie Mehrgenerationen oder Wohngemeinschaften oder Teilen von Gemeinschaftsräumen.
Oder man kann sich eine Ziege, ein Schaf oder Ochs und Esel ins Haus holen. Das wärmt auch. Denn wir haben ja bereits gesehen: Lebewesen sind nichts anderes als Verbrennungsöfen! Diese Wärme, die schon vor 2.000 Jahren existiert hat, prägt ja bis heute unsere Kultur. Auch wenn es bei steigenden Preisen etwas „kühler“ wird.
Und als ob das alles noch nicht genug wäre, …
· Es entfällt der Transport von Öl und Gas. Der Strom kommt aus der Steckdose. Das ist plakativ, aber in Zukunft, wenn die (bayerische?) Politik den Netzausbau blockiert, bei mehr Eigenversorgung, braucht es dafür sogar immer weniger Netze.
· Es entfallen komplizierte Bauteile, die kaputt gehen und Verschleiß unterliegen.
· Es entfällt CO2-Ausstoß, während der Betriebsphase sogar vollständig, wenn der Strom aus erneuerbaren Energien kommt.
Es ist mir vollkommen klar, dass das nicht trägheitslos geht. Aber die Wirkungsgraddifferenzen sind so hoch und die erforderlichen Installationen sind so viel einfacher und robuster, dass nur die politisch künstlich geschaffene Preisverteuerung des Stroms gegenüber Fossilen zu dieser Fehlausrichtung geführt hat.
Aktuell drängen sich 3 Varianten auf:
· Heizlüfter. Aktuell ein 2-schneidiges Schwert. Trotz allem niedriger Wirkungsgrad, weil er nur die Luft erwärmt, hohe Stromkosten und Belastung des Stromnetzes bewirkt, welches darauf nicht vorbereitet ist.
· Wärme-Pumpen. Das ist vergleichbar mit einem Hybrid-Auto. Diese lassen sich verbinden mit einer Fußbodenheizung, die dann Strahlungswärme abgibt. Das bedeutet, sie erwärmt Körper besser als Luft. Das kann allerdings zu dicken Beinen führen. 😊 (… oder teilweise mit Heizungskörpern, dann ist das Wirkprinzip wie gehabt).
· Direkte Strahlungsheizkörper auf Strombasis. Gesunde Strahlungswärme. Hoher Wirkungsgrad. Hierzu ist die Zeitschiene wichtig. Möglicherweise ein Königsweg.
Alles, was mit Strom betrieben werden kann, sollte mit Strom betrieben werden und kann im Privatbereich kombiniert werden mit Eigenversorgung vom Balkon-PV-Kraftwerk über eine PV-Anlage auf dem Dach, Batteriespeicher im Keller oder der Garage oder einem Zusammenschluss von Bürgern, die eine Erneuerbare Energien-Anlage betreiben.
Man kann es nicht oft genug wiederholen. Unser Energiemix besteht aus Strom (20%) sowie fossiler Wärme und Mobilität (80%). Strom ist die Premiumform. Strom hat den höchsten energetischen Wirkungsgrad.
Wir verschwenden Energie, indem wir sie aus Verbrennung gewinnen. Das hat bislang entgegen den Gesetzen der physikalischen Wirkungsgrade wirtschaftlich nur funktioniert, weil Strom durch Abgaben zu teuer gemacht wurde und Fossile durch Subvention (Nicht-Bepreisung der Klimaschäden) zu billig war.
Insofern gilt die Schlussfolgerung:
Falsche Anreize können sich wirtschaftlich befristet sogar gegen Naturgesetze durchsetzen. Langfristig nicht.
Nochmal: Alles, was mit Strom betrieben werden kann, sollte mit Strom betrieben werden und wird in Zukunft mit Strom betrieben werden.
Gute Fragen
· Warum verhindern unsere Wirtschaftssysteme langfristiges Denken und Wirtschaften dermaßen, dass es unsere Existenz gefährdet?
· Warum haben wir so wenig Premiumenergie Strom und so viel Urzeit-Energie Verbrennung?
· Warum ist dieser Strom, der so viel mehr leistet als Verbrennung, politisch so teuer gemacht?
· Warum ist Verbrennen politisch so billig?
· Warum gibt es kaum transdisziplinäre Experten? – PV-Anlage – Wärme-Pumpe – E-Auto – Batterie-Speicher, …
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