Montag, 16. Oktober 2017

Hybride und andere Stromtrassen

Durch den Ausbau der erneuerbaren Energien verschieben sich die Schwerpunkte der Stromerzeugung. Bis 2022 sollen alle noch laufenden Kernkraftwerke vom Netz gehen. Diese stehen jedoch häufig dort, wo viel Energie benötigt wird - etwa in den süddeutschen Ballungsräumen.

Diese Lücke kann nicht allein durch regenerative Energien vor Ort geschlossen werden. Große Windparks entstehen vor allem in Nord- und Ostdeutschland und auf See. Der dort erzeugte Strom muss zum Verbraucher transportiert werden, wobei das bestehende Netz bereits jetzt an seine Grenzen stößt. Insgesamt müssen in den nächsten Jahren allein 7.500 Kilometer im sogenannten Übertragungsnetz optimiert oder neu gebaut werden.

Während früher der Strom vom Kraftwerk über die Übertragungsleitungen und die Verteilernetze zum Verbraucher floss, müssen die Netze heute den Stromtransport auch "im Gegenverkehr" bewältigen, da der Strom nicht nur "von oben nach unten" sondern auch ( u. a. wegen der Solarkollektoren) "von unten nach oben" fließt. Um also Erzeugung und Verbrauch jederzeit aufeinander abzustimmen, muss der Stromtransport "intelligenter" bzw. "smarter" werden.

In diesem Blog werden eine Reihe bekannter und weniger bekannter Probleme beim Netzausbau zusammengestellt.


Spannungsebenen

Wechselstrom wird auf unterschiedlichen Spannungsebenen transportiert:

---Zum Bereich der Niederspannung gehören die etwa 230 Volt, die im Haushalt an der Steckdose anliegen. Auf dieser Spannungsebene wird die Stromenergie über kurze Strecken verteilt.

---Die Mittelspannung beginnt bei ca. 1.000 Volt. Sie dient der Verteilung über Strecken von einigen Kilometern bis um die 100 km, vor allem in ländlichen Gebieten.

---Bei Spannungen größer als 60.000 (=60 Kilovolt) spricht man von Hochspannung. Das üblicherweise mit 110 Kilovolt (kV) betriebene Hochspannungsnetz sorgt für die Grobverteilung von Energie in verschiedene Regionen und Ballungszentren sowie Industriestandorte.

---Das Höchstspannungsnetz wird meist mit 380 kV, zum Teil auch mit 220 kV betrieben. Höhere Spannungen sind ebenfalls möglich. Auf dieser Spannungsebene wird die Energie über weite Strecken großräumig übertragen. Daher wird es auch Übertragungsnetz genannt. Große Energieerzeuger (zum Beispiel Kraftwerke und Windparks) sind so mit den Lastzentren verbunden. Über das Höchstspannungsnetz sind auch die Netze angrenzender Länder mit dem deutschen Stromnetz verbunden.

Gleichstrom wird im Übertragungsnetz nur in sehr hohen Spannungsebenen und über große Entfernungen transportiert. Man spricht dabei von Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ).


Vernetzte Landschaft


Freileitungen

Weltweit werden, seit den 1920er- Jahren, Freileitungen zur Übertragung von Strom in der Höchstspannungsebene eingesetzt. Sie können hohe Leistungen übertragen, da die Wärme, welche durch den Stromfluss entsteht, leicht an die umgebende Luft abgegeben werden kann. Das kann man sich zunutze machen, indem man im Winter, wenn der Stromverbrauch ohnehin erhöht ist, die Freileitungen auch höher belastet.

Der Strom kann entweder als Wechselstrom oder als Gleichstrom übertragen werden. Bei der Übertragung von Wechselstrom teilt sich die elektrische Leistung auf in Wirkleistung und Blindleistung. Nur die Wirkleistung kann von angeschlossenen Verbrauchern genutzt werden -zum Beispiel um Haushaltsgeräte zu betreiben. Die nicht nutzbare Blindleistung muss vor allem auf längeren Strecken kompensiert werden. Die Wechselstromübertragung ist in Deutschland sehr verbreitet, da sich die Spannung sehr effizient verändern lässt.

Gleichstrom wird im Übertragungsnetz nur in sehr hohen Spannungsebenen und über große Entfernungen transportiert. (Siehe oben). Im Gegensatz zum Wechselstrom wird bei der Gleichstrom-Übertragung keine Blindleistung ins Netz gespeist. Bisher wird in Deutschland Gleichstrom besonders bei der Seekabel-Anbindung an andere Länder eingesetzt oder zur Anbindung von Offshore-Windkraftanlagen, also bei der Verwendung von Stromkabeln statt Freileitungen. Künftig soll aber auch im Landesinnern Strom in hohen Spannungsebenen auf längeren Strecken vermehrt als Gleichstrom übertragen werden - allerdings vorrangig als Erdkabel. (Siehe unten).

Wird elektrische Energie über eine Freileitung übertragen, so treten in der Umgebung elektrische und magnetische Felder auf. (Wie übrigens auch bei Haartrocknern, Mikrowellen und Staubsaugern.) Das elektrische Feld ist abhängig von der Spannung und wird in Volt pro Meter angegeben. Das magnetische Feld hängt von der Stromstärke ab; diese magnetische Feldstärke wird in Tesla bzw. Mikrotesla angegeben. Beide Felder nehmen mit zunehmenden Abstand ab. Elektrische Felder lassen sich leicht abschirmen und dringen kaum in den menschlichen Körper ein. Magnetische Felder können nur mit großem Aufwand abgeschirmt werden. Der Bodenabstand der Freileitungen ist so bemessen, dass daraus keinerlei Strahlenschäden entstehen.

Die genauen Kosten für den Ausbau des deutschen Übertragungsnetzes sind derzeit nur schwer zu kalkulieren. Aus den Angaben der Netzbetreiber ergeben sich für die bestätigten Netzentwicklungspläne 2024 Summen von etwa 18 Milliarden Euro für den Netzausbau an Land und etwa 15 Milliarden Euro für den Offshore-Netzausbau. Darin enthalten sind jedoch noch nicht die Mehrkosten für die Erdverkabelung an Land.


Hybrid-Leitungen

Hybridleitungen übertragen sowohl Gleich- als auch Wechselstrom auf einem Mastsystem. Die Kombination von Gleich- und Wechselstrom auf Höchstspannungsebene ist in Deutschland noch nicht zum Einsatz gekommen, wird aber weltweit (USA, Kanada) bereits genutzt. Die Bundesnetzagentur hat festgelegt, dass dies beim sog. "Ultranet", dem Vorhaben 2 im Bundesbedarfsplan, erstmalig der Fall sein soll. Dieser Netzteil wird federführend von Amprion gebaut und transportiert den Strom von Nordrhein-Westfalen nach Philippsburg in Baden-Württemberg. Dafür werden bestehende Wechselstromleitungen umgerüstet. Unter anderem müssen neue Isolatoren für die Leiterseile eingebaut werden.

Der Grund für den Bau von Hybridleitungen ist, dass sie den Strom besonders flexibel übertragen. Gleichstrom eignet sich insbesondere zur Übertragung auf langen Strecken, da die Verluste geringer sind und damit die im Norden erzeugte Energie in den Süden transportiert werden kann. Wechselstrom eignet sich besonders für kürzere Strecken. Indem das bereits bestehende Netz genutzt wird, kann häufig auf den Neubau von Leitungen verzichtet werden. Die eingesetzte Technik ist in Deutschland auf Teststrecken seit Jahren erforscht.

Da im Ultranet bereits eine erhebliche Anzahl von Freileitungen existieren, die zudem großenteils genehmigt sind, hat der Gesetzgeber dort auf die Erdverkabelung verzichtet. Damit reduzieren sich auch die Gesamtkosten für diesen Leitungsteil ganz erheblich.


Erdkabel

In den Anfangsjahren der Energiewende (2011-12) bestand die Absicht, den im Norden Deutschlands erzeugten Strom über fünf Gleichstrom-Freileitungen in den Süden zu transportieren. Wegen der Widerstände der Bevölkerung ("Monstertrassen") wurde dieser Plan weitgehend aufgegeben. Derzeit besteht für die Vorhaben 1, 3, 4 und 5 (also ohne das Vorhaben 2=Ultranet) der sogenannte "Erdkabel-Vorrang". Das bedeutet, dass diese vier Vorhaben "vorrangig" als Erdkabel auszuführen sind. Nur in begründeten Ausnahmefällen sind dafür (auf einzelnen Teilstrecken) Freileitungen vorzusehen. Deren Masthöhen - vermutlich um die 70 Meter -  sind zur Zeit noch nicht exakt festgelegt.

Der Einsatz von Erdkabeln in überregionalen Übertragungsnetzen, die große Strommengen über weite Distanzen transportieren, bringt neue technische Herausforderungen. So besteht beispielsweise ein Problem bei der Wärmeleitung. Da das Kabel von Erde umgeben ist, wird die Wärme, die durch die elektrischen Verluste entsteht, nur teilweise abgeführt. das begrenzt den möglichen Stromfluss und damit die über das Kabel übertragbare Leistung.

Die unterirdische Trasse führt auch zu einem großen Aufwand bei notwendigen Reparaturen, denn dabei müssen erst Bagger die Kabel freilegen. Dies wirkt sich  auf die Reparaturdauer und damit auf die Versorgungssicherheit aus. Weiterhin fehlen ausreichende Untersuchungen über die Erwärmung des Bodens und deren Folgen auf die Umwelt.

Im Jahr 2014/15 wurde ein Pilotprojekt zur Erdverkabelung in der Gemeinde Raesfeld im Westmünsterland durchgeführt. Auf 3,5 Kilometer Länge testete der Übertragungsnetzbetreiber Amprion erstmals den Bau einer 380 kV-Hochspannungsleitung in Wechselstromtechnik. Das Unternehmen hat dafür etwa 40 Millionen Euro aufgewendet - sechs Mal soviel, wie eine vergleichbare Freileitung gekostet hätte.

Erdkabel benötigen beim Bau viel Raum. Allein die typische Kabeltrommel für 1000 Meter Kabel hat einen Durchmesser von 4,6 Meter und wiegt 55 Tonnen. Nicht jede Brücke oder Unterführung ist dafür ausgelegt. Die diversen Fahrzeuge und Bagger erfordern im Baubetrieb viel Platz. Zum Schluss darf - zur Enttäuschung der Grundbesitzer - weder die eigentliche Kabeltrasse noch der parallele Baustreifen mit Bäumen oder tief wurzelnden Gräsern bepflanzt werden.


Konverterstationen

Elektrische Energie wird in Kraftwerken überwiegend als Wechselstrom erzeugt. Daher fließt in den deutschen und europäischen Stromnetzen überwiegend Wechselstrom. Im Rahmen des Netzausbaus soll jetzt in Deutschland auch für lange Strecken die effektivere Gleichstromtechnik verwendet und somit ins vorhandene Wechselstromnetz integriert werden. Um Gleichstromleitungen mit dem Wechselstromnetz zu verbinden, sind an den Endpunkten Konverteranlagen erforderlich. Ein Konverter wandelt Wechselstrom in Gleichstrom um und umgekehrt.

Eine Konverteranlage besteht im Wesentlichen aus vier Funktionsblöcken: dem Wechselstrom-Anschluss, den Transformatoren, dem Umrichter und schließlich der Gleichstrom-Schaltanlage mit den Gleichstrom-Anschlüssen. Im Umrichter, dem Kernstück der Anlage, findet die Umwandlung des Stroms statt. Der Umrichter besteht aus Transistoren, Dioden ,Kondensatoren und Spulen. Da diese Bauteile sehr empfindlich sind, müssen sie in Hallen untergebracht werden. Weil sie zudem unter Hochspannung stehen, müssen mehrere Meter Abstand zum Boden und zu den Wänden eingehalten werden.

Die Fläche, welche für einen Konverter benötigt wird, hängt wesentlich von der Übertragungsleistung der vorhandenen Leitung ab. Für Gleichstrom-Vorhaben geht man bei einer Übertragungsleistung von 2 Gigawatt von einer Gesamtfläche von 10 Hektar (= 100.000 Quadratmeter) aus. Das eigentliche Kernstück der Anlage, die Konverterhalle, nimmt eine deutlich geringere Fläche ein.


Schlussgedanken

Meines Erachtens war es ein schlimmer Fehler, dass die deutschen Politiker (insbeondere die bayerischen Seehofer/Aigner) so schnell eingeknickt sind und die Erdkabel zur Standardlösung für die Gleichstromübertragung von Nord nach Süd zugelassen haben. Die - nur - 5 Trassen hätten angesichts ihrer lediglich geringfügig höheren Masten das (regional) oft chaotische Wechselstromnetz kaum nennenswert optisch verschlechtert. Stattdessen hätte man auf hundert Jahre Erfahrung im Freileitungsbau zurückgreifen können. Demgegenüber ist die Erdverkabelung auf Höchstspannung in Deutschland praktisch Neuland. Die Grundstückseigentümer, zumeist Landwirte, werden ihre Nachteile bei Reparaturen bald  bedauern.







Montag, 9. Oktober 2017

Gauland - zwischen Politik und Literatur

Alexander Gauland, geboren 1941 in Chemnitz, ist promovierter Jurist und ein bekannter ranghoher Politiker der Partei "Alternative für Deutschland". Beim kommenden Bundestag in Berlin wird er die Fraktion der AfD anführen.

Weniger bekannt ist, dass Gauland über 40 Jahre hinweg (von 1973 bis 2013) Mitglied der CDU war und dort bis zum Staatssekretär in der Hessischen Staatskanzlei unter Ministerpräsident Wallmann aufstieg.

Noch weniger bekannt dürfte sein, dass er jahrelang Gastgeber eines "Politischen Salons" in Potsdam war und dort unter anderem Bücher von Udo Di Fabio, Joachim Fest und Konrad Adam vorstellte. Bei einem halben Dutzend von Büchern war Gauland selbst Autor. Zu nennen sind: Die Deutschen und ihre Geschichte (2009), Das Haus Windsor (1996), Anleitung zum Konservativsein (2002) etc.

Am wenigsten bekannt ist wohl, dass Gauland in dem Schlüsselroman "Finks Krieg" von Martin Walser eine (negativ konnotierte) Hauptrolle spielt. Das ist das Thema dieses Blogs.


Die Leiden des Ministerialrats Wirtz.

Als der Jurist Rudolf Wirtz (54-jähig) in der Hessischen Staatskanzlei zum "Leitenden Ministerialrat" aufgestiegen war, hatte er ein wesentliches Berufsziel erreicht. Denn bald wurde er zum sogenannten "Kirchenkoordinator" bestellt, der wichtigen Verbindungsstelle zu den Konfessionen und den Religionsgemeinschaften. Seit seiner Referendariatszeit für eine Anwaltskanzlei im israelischen Tel Aviv war ihm dies als "Traumjob" erschienen. Sicherlich nur rein zufällig hatte er das gleiche SPD-Parteibuch wie sein oberster Chef, der umgängliche Ministerpräsident Holger Börner.

Aber nur zwei Jahre später kam der CDU-Mann Walter Wallmann ans Ruder und mit ihm sein alter Bekannter aus Studienzeiten, Alexander Gauland, gleichfalls CDU, der nun als Staatssekretär die Hessische Staatskanzlei dirigierte. Kurz angebunden versetzte er Wirtz auf eine andere, wesentlich weniger bedeutsame Position bei gleicher Bezahlung. An dessen Stelle rückte nun Wolfgang Egenter, ein Fraktionsassistent des neuen Ministerpräsidenten. Begründet wurde diese Umbesetzung mit angeblichen Beschwerden aus Kreisen der Religionsgemeinschaften. Für Wirtz brach eine Welt zusammen.

Und er setzte sich zur Wehr. Im Eilverfahren klagte er vor dem Verwaltungsgericht Wiesbaden, denn er hatte erfahren, dass die neue Stelle - mit einer Besoldungserhöhung von B3 auf B6 - nicht ordentlich ausgeschrieben war. Wirtz bekam bei dieser "Konkurrentenklage " zunächst zwar recht, aber die nächste Instanz, der Hessische Verwaltungsgerichtshof (VGH) entschied zugunsten Gaulands und der Hessischen Landesregierung. Gauland versicherte mehrmals an Eides statt, dass die Kirchenvertreter Vorbehalte gegen Wirtz geäußert hätten, was letztlich ausschlaggebend war. Erst viel später, um das Jahr 2000, tauchte ein Brief im Hessischen Verwaltungsgericht auf, der besagt: "Im Nachhinein hat sich herausgestellt, dass diese Angabe - nämlich: die Versicherung an Eides statt durch Alexander Gauland - unrichtig war".

Wirtz musste sich zwar wenige Jahre mit seiner neuen, ungeliebten Position zufrieden geben, aber er hatte Glück. 1991 trat mit Hans Eichel ein neuer SPD-Ministerpräsident in Hessen an. Er hatte von dieser Affäre natürlich gehört und bestellte  Rudolf Wirtz umgehend wieder in sein altes Amt. Auch der nun rausgedrängte Wolfgang Egenter musste sich nicht beklagen. Im Zuge der deutschen Wiedervereinigung benötigte Bernhard Vogel, der neu ernannte CDU-Ministerpräsident für Thüringen, einen tüchtigen Helfer. Er wählte Wolfgang Egenter und beförderte ihn gleich zum Staatssekretär! Wow.


Der Schlüsselroman "Finks Krieg"

Nach der sogenannten "Wende" und der Abwahl der Wallmann-Regierung in Hessen, betätigte sich Alexander Gauland von 1991 bis 2005 als Herausgeber der "Märkischen Allgemeinen Zeitung" (MAZ) in Potsdam, einem Ableger der Frankfurter FAZ. Er hatte in dieser Zeit voll auf die journalistische Bearbeitung der West-Ost-Thematik umgeschaltet.

Sein Widersacher Rudolf Wirtz - obschon seit 1991 wieder in Amt und Würden - konzentrierte sich hingegen auf die eigene Person und die penible Dokumentation seines "persönlichen Elends". So sammelte er insgeheim mehr als 50 brechend gefüllte Aktenordner zum "Fall Wirtz", die er mit DGG betitelte, in Langschrift: "David gegen Goliath", also "Ministerialrat Wirtz gegen Staatssekretär Gauland". Über Beziehungen gelang es Wirtz, den Romanschriftsteller Martin Walser für dieses Konvolut zu interessieren. In sechsjähriger Arbeit erstellte der Dichter daraus den Roman "Finks Krieg", welcher 1996 im Suhrkamp-Verlag erschien. Der Roman wurde sofort zum Bestseller in der Spiegel-Rangliste und in der Folge ins Französische, Spanische und Türkische übersetzt.



                                              Der Bestseller-Roman

Der Roman handelt von einem Ministerialrat Stefan Fink, der nach der Landtagswahl in Hessen seine Position als Kirchenkoordinator räumen muss und in dem man unschwer Rudolf Wirtz erkennen kann. Der Versetzung durch den Staatssekretär Tronkenberg (alias Gauland) entgegnet Fink mit einer Konkurrentenklage. Offensichtlich hatten prominente Vertreter der katholischen Kirche Fink/Wirtz fallen lassen. Nach seiner Rehabilitation versucht er - erfolglos - an Tronkenberg Rache zu nehmen, indem er ihn des Meineids bezichtigt. Fink gerät zunehmend in die Isolation und findet am Ende des Romans Zuflucht in einem Kloster.

Der Roman schildert alle Figuren aus der ungehemmten Ich-Perspektive des Beamten Fink. Zuerst erscheint der Ministerialrat Fink das Opfer von Staatssekretär Tronkenburg zu sein, dann aber wird Tronkenburg immer mehr zum Opfer von Fink. Der Krieg des Beamten Fink wird als innerer Monolog erzählt, der schließlich zur Zerstörung seiner Persönlichkeit und zur totalen Vereinsamung führt. Der Staatssekretär Tronkenberg erscheint als anglophiler Finsterling, der ständig in englischen Tweed-Jackets mit Karo-Mustern herumläuft. Der Roman ist in der ersten Hälfte durchaus unterhaltsam, im zweiten Teil (von 310 Seiten) aber eher langweilig und wäre heute vermutlich kein Bestseller mehr.

Dafür ist das Grundmuster der Erzählung einfach zu banal. Versetzungen von Beamten kommen tausendfach vor und werden nicht als ungerecht empfunden, wenn dieser den gleichen Sessel schon seit 18 Jahren drückt. Insbesondere, wenn eine neue (CDU-) Regierung ans Ruder kommt, wo früher 40 (!) Jahre lang (SPD-) Genossen die Geschicke eines Landes wie Hessen bestimmt haben. Im Übrigen war 1996, also bei Erscheinen des Romans, bekannt, dass der Beamte Wirtz, nach nur zwei Jahren Dienst in der Rechtsabteilung des Ministeriums, wieder seinen früheren Kirchenjob einnehmen durfte. Und, dass das Land Hessen 1994 alle Prozesskosten von Wirtz übernahm, ihm eine in der Öffentlichkeit nicht genannte satte Entschädigung bezahlte und, dass der stellvertretende Ministerpräsident (Joschka Fischer) im Namen des Landes Hessen sich bei Wirtz in aller Form für das ihm bereitete Ungemach entschuldigen musste. Anschließend durfte Wirtz sogar noch als Berater für Religionsfragen wirken.

Die Auseinandersetzungen zwischen Gauland und Wirtz fanden ihr biologisches Ende, als Rudolf Wirtz im Jahr 2003 starb.

Freitag, 29. September 2017

Nordirland: der gordische Knoten beim BREXIT

Der größte Inselstaat Europas ist eine Union aus den Landesteilen England, Wales, Schottland und Nordirland. Die Isle of Man und die Kanalinseln sind unmittelbar der Krone unterstellt und daher kein Bestandteil des "Vereinigten Königreichs" (VK) Mit rund 65 Millionen Einwohner ist das VK der drittbevölkerungsreichste Staat der Europäischen Union.




Schlimme Vergangenheit

Nord-Irland entstand als Folge des irischen Unabhängigkeitskriegs um 1920. Er wurde von der Irisch-Republikanischen-Armee (IRA) mit einer Art Guerilla-Kampf gegen die britische Regierung in London geführt. Der Friedensvertrag im Jahr 1921 erlaubte Nordirland schließlich aus dem Freistaat Irland - also der "grünen Insel" - auszusteigen, was auch umgehend geschah. Der nördliche Teil dieser Insel schloss sich dem "Vereinigten Königreich Großbritannien" an. Im Vergleich zur südlich gelegenen "Republik Irland" ist Nordirland dichter bevölkert und stärker industrialisiert. Etwa je zur Hälfte sind die 1,8 Millionen Nordiren protestantisch bzw. katholisch. Fast alle größeren Städte, einschließlich der Hauptstadt Belfast, sind protestantische Hochburgen.

Ab 1969 kam es in Nordirland zu bewaffneten Kämpfen zwischen den protestantischen und den katholischen Volksgruppen. Er kostete rund 3.500 Menschenleben, wovon die Hälfte unbeteiligte Zivilisten waren. Die wieder auferstandene "Armee" IRA und ihr politischer Arm "Sinn Feín" töteten britische Soldaten und verschüchterten die Bevölkerung durch Autobomben. Der Konflikt dauerte fast zwanzig Jahre, bis die Parteien schließlich 1998, im Rahmen des "Karfreitags-Abkommens", die Beendigung der Gewalttaten erreichen konnten.

Während der bürgerkriegsähnlichen Kämpfe wurden in ganz Nordirland - aber besonders in der Hauptstadt Belfast - zahlreiche Mauern zur Abgrenzung der protestantischen und katholischen Bevölkerung gebaut. Die Ähnlichkeit zur "Berliner Mauer" war unverkennbar, jedoch wurden diese Bauwerke als "Peace Lines", also "Friedenslinien" bezeichnet. Die Wände waren aus Wellblech, Stahl oder Mauerwerk, acht oder mehr Meter hoch und zuweilen mehrere Kilometer lang. Damit wurden genau abgegrenzte Wohngebiete der beiden Konfessionen definiert. Allein in Belfast gibt es heute noch mehr als 50 solcher Mauern mit einer Gesamtlänge von ca. 20 Kilometer. In gewissen Abständen sind Tore zum Durchlass angebracht, die abends fest verschlossen und erst am Morgen  wieder geöffnet werden. 


Hoffnungsfrohe Gegenwart

Ein wichtiger Schritt zur Befriedung von Nordirland war - aus heutiger Sicht - der Beitritt von Großbritannien (zusammen mit Irland und Dänemark) zur "Europäischen Gemeinschaft "(EG) im Jahr 1973. Sie wurde vom damaligen Premierminister (PM) Edward Heath (1970-74) gegen heftige Widerstände in seiner eigenen Partei und gegen ein Veto aus Frankreich erreicht.  Unter PM Margret Thather (1979-90) erlebte Großbritannien einen rasanten wirtschaftlichen Aufschwung durch die Reduktion der Staatsschulden und der Arbeitslosigkeit - was auch Nordirland zugute kam. Weitere Schritte in die positive Richtung waren der Ausbau der "Europäischen Union" (EU) auf 28 Staaten, die Einführung der Euro-Währung und der sog. vier Grundfreiheiten (freier Verkehr von Waren, Dienstleistungen, Kapital und Personen innerhalb einer Zollunion).

Die Menschen beidseitig der 500 km langen Grenzlinie zwischen Irland und Nordirland getrauten sich in der Folge wieder auf die Straßen und fingen an, Handel zu treiben. In den nun 20 Jahren relativen Friedens ist die irische Insel für fast alle zu einem florierenden ökonomischen Gesamtgebilde geworden. Mehr als ein Drittel der nordirischen Milch wird im Süden verarbeitet, rund 400.000 irische Schafe werden jährlich im Norden geschlachtet. Selbst die in Dublin ansässige Guinness-Brauerei lässt ihr Bier in Belfast abfüllen. 30.000 Pendler überqueren täglich ohne Pass die Grenze, darunter viele EU-Bürger, vor allem aus Osteuropa.


Düstere Zukunft

Verlässt Großbritannien 2019 die Union, wie vom Brexit gefordert, so verläuft die nordirische Landesgrenze zur EU mitten durch die irische Insel. Eine 500 km lange Grenze mit 300 Brücken und Straßenübergängen - viele davon erst in den vergangenen Jahren mit EU-Mitteln errichtet. "Investing in your future" steht auf den angenieteten Schildern. Scheidet das Vereinigte Königreich aus dem EU-Binnenmarkt und der Zollunion aus, so werden Waren und Güter nicht mehr ohne Weiteres die Grenze passieren dürfen. Menschen erst recht nicht. Erst allmählich dämmert der britischen Regierung in London, welch gewaltige Aufgabe sie von ihrem Volk mit dem Referendum gestellt bekommen hat.

Irgend eine Art von Grenzkontrolle ist unvermeidlich, wenn man den Transport der berühmt-berüchtigten amerikanischen Chlorhühnchen über den Umweg von Nordirland nach Irland/Europa vermeiden möchte. Die Rede ist von einer "E-Border", einer elektronisch überwachten Grenze. Klingt verführerisch, funktioniert aber nicht. Würde man Zöllner und Polizisten zu beiden Seiten der Grenze postieren, so hätte man bald wieder die alte Grenze aus den Vor-Karfreitags-Tage  und der immer noch fragile Waffenstillstand wäre zerstört. Denn der Weg zur Gewalt ist immer noch kurz!

Drei Mal schon saßen die beiden Chefunterhändler in Brüssel zusammen, um über die Konditionen des Brexit zu beraten. Man diskutierte über drei Themen: die künftigen Rechte der EU-Bürger auf der britischen Insel, die Höhe der Austrittsrechnung und das Nordirland-Irland-Problem. Aber zu keiner dieser Fragen konnten Michel Barnier und David Davis Fortschritte vermelden. Die Ängste der Menschen auf der irischen Insel sind groß. Sie befürchten, dass der Brexit, den die Nordiren mit 55 Prozent abgelehnt haben, den mühsamen Friedensprozess der Vergangenheit pulverisieren könnte.

Als vor einigen Wochen die britische Premierministerin Theresa May mit einigem Pomp ankündigte, dass sie in der florentinischen Basilika Santa Maria Novella eine Grundsatzrede zum Brexit halten werde, war die Weltöffentlichkeit in Spannung. Kam da eine weibliche Version des griechischen Alexander des Großen, der einst den "Gordischen Knoten" mit einem Schwertstreich auflöste? Mitnichten!
Die Premierministerin verkündete nichts Neues, schon gar keine Lösung des Nordirlandproblems.
Es scheint unlösbar zu sein - zumindest für die gegenwärtigen Politiker in Downing Street. 







Sonntag, 17. September 2017

Facetten der Mathematik

Die ältesten Dokumente der Mathematik sind ungefähr 30.000 Jahre alt. Es sind Einkerbungen auf Knochen, die keine schmückende Funktion haben, sodass es sich nur um Zahlendarstellungen in der Größenordnung von 50 bis 60 handeln kann. Die Babylonier hatten bereits ein Stellenwertsystem zur Basis 60, also nicht wie wir zur Basis 10. Damit konnten sie addieren, subtrahieren, multiplizieren und dividieren.

Die Ägypter besaßen eine hochentwickelte Mathematik und Geometrie, sonst hätten sie nie und nimmer die Pyramiden berechnen und bauen können. Mit dem "Papyrus Rhind" (aufbewahrt im Britischen Museum) haben sie uns gewissermaßen ein Buch zur Mathematik hinterlassen, in dem sogar x-Gleichungen vermerkt sind. Die wichtigste Schule der Mathematik befand sich jedoch um 350 v. Chr. in Alexandria. Das Genie Euklid, von dessen Leben wir fast nichts wissen, war der Begründer einer Schule, welche das berühmte Lehrbuch "Die Elemente" herausgebracht hat.

Klassischerweise unterscheidet man in der Mathematik vier große Disziplinen: Geometrie, Algebra, Analysis und Stochastik. (Heute würden wir noch die Logik und die Topologie benennen.) Die Geometrie ist die Lehre des umgebenden Raumes mit Punkten, Geraden, Vierecken und Kreisen etc. Sie hatte ihre Blütezeit in der griechischen Antike. Bei der Algebra studiert man die Zahlen und ihre Eigenschaften, z. B. die Primzahlen. Die Analysis ist die Differential- und Integralrechnung und die Stochastik die Lehre vom Zufall.


Null - Eins - Unendlich

Die Erfindung der Null ("0") war eine Großtat, ähnlich wie die Erfindung des Rads. Vor gut tausend Jahren tauchte sie erstmals auf einem Tempel in Indien auf; um 1.200 n.Chr. war sie auch in Westeuropa angekommen. Manchmal entsteht ein Streit um das Vorzeichen der 0. Nun, der ist überflüssig, denn die 0 kann man sowohl mit einem plus-Zeichen, als auch mit einem minus-Zeichen versehen. Also: +0 oder -0 ist egal.--- Anders verhält es sich bei der Frage, ob die 0 eine gerade Zahl (wie beispielsweise 4) oder eine ungerade Zahl (wie 5) ist. Nun, die Mathematiker sehen die 0 als eine gerade Zahl an, denn sie lässt sich zwei Mal auf 0 aufteilen: 0+0 ist wiederum 0.

Die natürliche Zahl 1 kennt jeder. Sie verleitet uns dazu immer weiter zu zählen, also: 1, 2, 3... bis in das Unendliche, welches die Mathematiker sich als (unbeweisbares) Axiom vorstellen. Mit dem Begriff "unendlich" (geschrieben als liegende acht) lässt sich trefflich spielen, z. B. beim Bruchrechnen. So geht die Summe der unendlichen Bruchreihe 1/2 + 1/3 + 1/4 + 1/5 ... = ∞
Sie geht also über alle Grenzen hinweg, bis ins Unendliche.
Demgegenüber ist die Summe der nur leicht veränderten Bruchreihe
1/2 + 1/4 + 1/8 + 1/16....= 1.
Die erste Reihe divergiert ins Unendliche,  die zweite konvergiert zu 1.

Ein Teilbereich der natürlichen Zahlen sind die Primzahlen; sie sind größer als 1 und nur durch 1 und sich selbst teilbar. Die ersten Primzahlen sind: 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19... Die Primzahlen haben eine große Bedeutung in der Verschlüsselungstechnik bei Großrechnern. Fakt ist, dass es unendlich viele Primzahlen gibt, aber dass (leider) keine Formel existiert, sie zu berechnen.

Mit dem Begriff ∞ man sich verrückte Sachen ausdenken. Eine Anwendung ist das sog."Hilbert Hotel", das im vorigen Jahrhundert von dem deutschen Mathematiker David Hilbert vorgestellt wurde. Er dachte sich ein Hotel aus mit unendlich vielen Zimmern, welche die Nummern 1, 2, 3... bis ∞ trugen. Alle Zimmer dieses Hotels sind belegt, aber nun taucht ein weiterer Gast auf, der Einlass begehrt. Für Hilbert ist dies kein Problem. Er bittet den (bisherigen) Gast in Zimmer 1 ins Zimmer 2 zu wechseln, den Gast in Zimmer 2 ins Zimmer 3 usf. bis ins Unendliche. Dadurch haben alle bisherigen Gäste wieder ein Zimmer - und der neue Gast kann in Zimmer 1 einziehen. Mathematisch gesprochen funktioniert dies, weil ∞ + 1 = ∞ ist.


Berühmte Mathematiker

Geniale Mathematiker gab es in den vergangenen zweieinhalbtausend Jahren in großer Zahl. Unter den noch Lebenden ist der Brite Andrew Wiles zu nennen, dem es gelang, eine vierhundert Jahre alte Behauptung des Franzosen Pierre de Fermat zu beweisen. Der sog. Fermat´sche Satz lautet vereinfacht: "Es ist unmöglich, einen Würfel exakt in zwei gleiche, kleinere Würfel zu zerlegen". Klingt simpel, aber Wiles schuftete - im geheimen - volle sieben Jahre an der Lösung, die mehr als hundert Schreibmaschinenseiten umfasste. Danach genoss er seinen Ruhm in vollen Zügen.

Ein gegensätzlicher Charaktertyp war der (ebenfalls noch lebende) Russe Grigori Perelmann. Er bewies 2003 die sog. Poincaré-Vermutung. Sie besagt (vereinfacht), dass der vierdimensionale Raum in etwa so ähnlich ist, wie der uns zugängliche dreidimensionale. Noch mehr vereinfacht behauptet der Satz, dass jedes geometrische Objekt, welches kein Loch hat, in eine Kugel überführt werden kann. Trotz (oder wegen?) des Presserummels lehnte Perelmann nach der erfolgreichen Lösung jede Ehrung ab - auch den Millionenpreis einer amerikanischen Universität. Er kündigte sogar seine Stellung im Moskauer Forschungsinstitut und ist seitdem untergetaucht.

Keiner der beiden hat sich für den Nobelpreis qualifiziert, denn diese Auszeichnung gibt es nur in den Sparten Physik, Chemie, Medizin, Literatur und Frieden. Warum der schwerreiche Stifter Alfred Nobel die Mathematik ausgelassen hat, dafür gibt es eine Legende: angeblich hatte der damals bekannteste schwedische Mathematiker, Gösta Mittag-Leffler (1846 - 1927), ein Verhältnis mit Nobels Frau, weswegen Nobel in seinem Testament, quasi aus Rache, keinen Preis für Mathematiker auslobte. Gegen diese Legende spricht allerdings die Tatsache, dass Alfred Nobel nie verheiratet war. Aber vielleicht hatte er eine attraktive Geliebte?!

Um diese offensichtliche Vakanz zu füllen, gibt es seit einiger Zeit die sog. Fields-Medaille. Sie wird alle vier Jahre an zwei bis max. vier Mathematiker - die jünger als 40 Jahre sein müssen! - für herausragende Entdeckungen in ihrem Gebiet vergeben. Damit ist ein bescheidenes Preisgeld von 15.000 kanadischen Dollars verbunden.

Geniale, aber nicht mehr lebende, Mathematiker des vorigen Jahrhunderts waren u. a. David Hilbert (1867 - 1943) und Kurt Gödel (1906 - 1978). Hilbert listete im Jahr 1900 in einer berühmten Rede 23 bedeutende, aber ungelöste Probleme der Mathematik auf. Von diesen ist in der Zwischenzeit ein Gutteil gelöst, entsprechend der alten Weisheit: "Durch Intuition entdeckt man, durch Wissenschaft beweist man". Unter Hilberts Problemen war auch der Gödelsche Unvollständigkeitssatz, eine der wichtigsten Behauptungen der modernen Logik. Er besagt, dass man nicht alle Aussagen der Mathematik formal beweisen kann, womit er diese Wissenschaft in beträchtliche Nöte brachte.

Erstaunen mag, dass unter diesen Geistesheroen Albert Einstein (1879 - 1955), der Entdecker zweier Relativitätstheorien fehlt. Aber Einstein war in erster Linie ein genialer (theoretischer) Physiker. Auf dem Gebiet der Mathematik war er eher schwach - nach eigener Einschätzung!

Gehen wir weiter in die Vergangenheit zurück, dann treffen wir auf hervorragende Mathematiker wie Leonhard Euler (1707 - 1783), Carl Friedrich Gauß (1777 - 1855), Gottfried Wilhelm Leibniz (1646 - 1716) und Isaac Newton (1642 - 1726).

In der griechisch-römischen Antike ragen heraus: Thales von Milet, der um das Jahr 600 v. Chr. gelebt hat, Pythagoras von Samos (um 550 v. Chr.) und Euklid von Alexandria (um 350 v. Chr.). Der Allergrößte unter diesen antiken Genies war wohl Archimedes von Syrakus (um 250 v. Chr.). Er berechnete als Erster die Kreiszahl π und leiste auch als Physiker und Ingenieur Bedeutendes.
Pythagoras hat den nach ihm benannten Satz erstmals bewiesen; benutzt wurde er bereits von den Babyloniern. Seitdem gibt es für ihn mehr als 300 Beweise.


Archimedes

Schöne Formeln

In der Mathematik gibt es Tausende, ja Millionen von Formeln und Gleichungen. Kein Wunder, dass manche besonders "schön" anmuten. Nach allgemeiner Ansicht gebührt die Krone der sog. Eulerschen Formel:

 

In dieser einfachen Beziehung kommen fünf wichtige Zahlen der Mathematik vor,
nämlich 0, 1, die Kreiszahl π, die Eulersche Zahl e und die imaginäre Einheit i.
Eine sonderliche Bedeutung für die Anwendung hat diese Formel nicht, sie ist nur einfach "schön".

Besser für die Anwendung geeignet ist eine andere schöne Formel, die ebenfalls von Euler ist und aus dem Gebiet der Geometrie stammt. Sie lautet:

e - k + f = 2

Es ist die Eulersche Polyederformel, wobei Polyeder Vielflächner sind wie Würfel, Pyramiden - oder Fußbälle. Nicht jedoch, wohlgemerkt, die Kugel. Dabei bedeutet e die Anzahl der Ecken, k die Anzahl der Kanten und f die Anzahl der Flächen. Nehmen wir den Würfel als Beispiel. Er hat 8 Ecken (e), 12 Kanten (k), und 6 Flächen (f). Eingesetzt in die Polyederformel ergibt sich: 8-12+6=2.

Ein anderer, allen bekannter Polyeder ist der klassische Fußball. Er besteht in der Regel aus 12 (schwarzen) Fünfecken und 20 (weissen) Sechsecken, also insgesamt 32 Flächen (f). Durch Nachzählen kommt man auf 60 Ecken. Die Zahl der Kanten kann man aus der Formel errechnen:

60 + 32 - 2 = 90 Kanten.

Nach dieser vorbereitenden Tätigkeit ist Bayern München bereit zum Angriff:

Toooor!!

Sonntag, 10. September 2017

Eine kleine Bierologie

Hallo Freunde, die herbstlichen Bierfeste beginnen wieder. Den Anfang macht das Münchener Oktoberfest vom 16. September bis zum 3. Oktober. Um den Bierpreis wurde, wie üblich, im Rat der Landeshauptstadt heftig gestritten. Einige (Sozis) wollten sogar eine Bierpreisbremse bis zum Jahr 2019 beschließen lassen. Durchgesetzt haben sich, in guter Tradition, die beleibten Bierbrauer. Sie werden die diesjährige Maß für den Niedrigpreis von 10,95 Euro verkaufen, worüber sich die Bedienungen wohl am wenigsten freuen. Im Geiste hoffen diese schon auf nächstes Jahr, wenn der Literkrug zu 11,25 Euro kalkuliert sein wird, der Gast 12 Euro hinlegt und großzügig sagt: "Passt scho, Zenzi".


Die traditionellen Biere

 Bier ist das weltweit am meisten verbreitete alkoholische Getränk. Das älteste überlieferte Bierrezept ist ca. 5.000 Jahre alt und stammt aus China. Frühe Nachweise für Bier gibt es auch aus dem mesopotamischen Raum. Die Ägypter ließen halbfertig gebackenes Brot mit Wasser vergären und erhielten dadurch eine Art Bier. Im deutschen Mittelalter oblag das Brauwesen vor allen den Klöstern. Nicht immer gelang es den Mönchen, ein bekömmliches Produkt herzustellen. So musste manches Sauerbier durch die nachträgliche Zugabe von Zucker oder Honig "geschönt" werden. Den bayerischen Herzögen Wilhelm IV. und Ludwig X. missfiel diese Pantscherei, sodass sie 1516, also vor fast genau 500 Jahren, gemeinsam das sogenannte "Reinheitsgebot" erließen: Bier durfte nur noch aus den vier Grundsubstanzen Malz, Hopfen, Wasser und Hefe hergestellt werden. Hopfen und Malz, Gott erhalts, so schallte es fortan durch die Lande.

Im Prinzip ist Bierbrauen keine große Kunst. Die geröstete Malzgerste wird gemahlen und kommt in warmes Wasser. Nach Abtrennen der Gerstenrückstände, des sog. Trebers, wird die süße Malzflüssigkeit mit Hopfen versetzt, der für die Haltbarkeit und den typisch bitteren Biergeschmack sorgt. Schließlich wird die Hefe zugegeben, wodurch Kohlensäure und Alkohol entsteht. Der anschließende Reifeprozess dauert mindestens einen Monat. In Deutschland gibt es ca. 1.400 Brauereien, die meisten in Bayern (mit 625 Braustätten), Baden-Württemberg (190) und Nordrhein-Westfalen (125). Der Bierkonsum pro Kopf und Jahr ist nach dem 2. Weltkrieg stark zurück gegangen, u. zw. von 250 Liter (1960) auf heute 110 Liter.

Das leicht herbe Pils trifft den Geschmack der Biertrinker am ehesten. Mehr als die Hälfte der verkauften Biere sind von der Pilsener Brauart. Mit großem Abstand folgen Export- und Weizenbiere. Die größten Steigerungsraten verzeichneten zuletzt vor allem das in Bayern sehr verbreitete Helle sowie die alkoholfreien Sorten. Letztere gewinnt man entweder durch Unterbrechung der Gärung oder durch Extraktion des Alkohols. Auf regelmäßig veranstalteten Bierbörsen kann man Biere aus aller Welt genießen. Etwa: Tigerbier (aus Singapur), Nofretete (Ägypten), Chingis (Mongolei) und Longboard  (Hawai). Entgegen der Behauptung von "Paulchen" Kuhn, gibt es  also doch Bier auf Hawai.

Neben dem Geschmack, der vor allen durch viele verschiedene Hopfendolden beeinflusst wird, unterscheiden sich die Biere auch im Alkoholgehalt. "Alkoholfreies" Bier hat einen Alkoholgehalt von 0,3 - 0,5 Prozent; es folgen: Pils (4,5 - 5,4), Oktoberfestbier (5,9 - 6,3) und Bockbier (5,5 - 11,7). Die Stammwürze ist eine weitere entscheidende Messgröße beim Bierbrauen. Sie bezeichnet den Anteil von Malz und Hopfen im Wasser nach der Gärung. Die Würze hat bei der Bierherstellung eine ähnliche Bedeutung wie der Most für den Wein. Das Mostgewicht misst man in Oechsle Graden, die Stammwürze - nach dem deutschen Chemiker Plato - in Plato Graden. Typische Werte beim Bier sind 7 °P (bei Einfachbieren) und 16 °P bei Starkbieren.


Die Craft Biere

Unter Craft Bier werden Biere verstanden, die handwerklich von zumeist nur regional tätigen kleineren Brauereien erzeugt werden. Ihren Ursprung hat die Craft-Bewegung in den USA, wo die (vorwiegend jüngeren) Biertrinker mit den industriell gefertigten  "Einheitsbieren" von Budweiser, Miller und Anheuser-Bush nicht mehr zufrieden waren. Kleine Brauereien mit schrulligen Namen, wie Stupid Wild, Arrogant Bastard oder Raging Bitch tauchten auf und brauten Biere, welche sich geschmacklich positiv vom "Mainstream" abhoben. Zu nennen ist auch das Wiederaufleben des India Pale Ale (IPA), bei deren Verkaufsstellen sich häufig lange Menschenschlangen bilden.

Die Craft-Welle schwappte bald auch auf Deutschland über, wo ein junger Kundenkreis auch nicht mehr die Bierriesen, wie Warsteiner, goutierte, welche zeitweise einen Jahresaustoß von 6 Millionen Hektolitern hatten. Der schlimme Begriff "Einheitsplörre" machte die Runde. In echt deutscher Manier wurde ein Verband der Kreativbrauer gegründet, der alle Gasthof-und Hausbrauereien bündelte, welche weniger als 200.000 Hektoliter pro Jahr verkauften. In Karlsruhe wurde der sogenannte Vogelbräu gegründet, der mit einer speziellen Filtriermethode arbeitete. In Bamberg verkauft man schon länger das sogenannte Rauchbier, bei dem schwelender Rauch das Malz durchströmt, ehe sich dieses mit dem Hopfen im Sud vermischt. Die Bundesregierung trug zum Erfolg der Kleinbrauereien bei, indem sie diese steuerlich begünstigte.

Das deutsche Reinheitsgebot, nämlich Bier nur aus Wasser, Malz, Hopfen und Hefe zu brauen, war dabei kein Hindernis. Im Gegenteil: die Kleinbrauer können inzwischen auf 40 Malzsorten, 250 Hopfensorten und 200 Hefesorten samt unterschiedlicher Wasserqualität zurückgreifen, was (rein rechnerisch) Millionen von Möglichkeiten zulässt. Tatsächlich können in einem so gebrauten Bier an die 8.000 Aromen stecken, sechs Mal mehr als in einem Wein. Weltweit gibt es, geschätzt, 150 Bierstile, die nicht selten von ausgebildeten Bier-Sommeliers erklärt werden.

Nicht gehemmt durch das deutsche Reinheitsgebot, gingen die Amerikaner bald noch einen Schritt weiter und mischten allerlei artfremde Zutaten in ihre Craftbiere. Das waren Erdbeeren, Mango, Kaffee, ja selbst Fichtenzweige. Damit verloren sie aber eine wesentliche Eigenschaft ihres Biers: die Drinkability. Das lässst sich am besten mit Süffigkeit übersetzen und ist das wahre Geheimnis vieler traditioneller Biere. Diese können, wegen ihrer Schlichtheit, schnell runtergekippt werden, sie "zischen" und machen Lust auf mehr. Beispiele: das "Kölsch" oder die Festbiere der großen bayerischen Brauereien. Bei den fruchtigen und gehaltvollen Craftbieren muss man sich beim Trinken Zeit lassen, ähnlich wie bei einem guten Glass Bordeaux-Wein. Das erzeugt aber eine ganz andere Stimmung und weniger Absatz beim Wirt.

Kein Wunder, dass der Ausstoß dieser angereicherten Craftbiere zurück ging und heute unter einem Prozent liegt. Beim Oktoberfest gilt weiterhin:
O´zapft is!
Oans, zwoa, dra - gsuffa!
Und das in möglichst kurzen Abständen.






Sonntag, 3. September 2017

Die Kernkraftwerks-Strategien einiger wichtiger Industrieländer

Die Anzahl der Kernkraftwerke weltweit hat im vergangenen Jahrzehnt aus verschiedenen Gründen leicht abgenommen. Nach Angaben der Internationalen Atomenergieorganisation (IAEO) waren im Jahr 2016 insgesamt 450 Kernreaktoren installiert mit einer Stromerzeugungskapazität von 391 Gigawatt (GW). Ca. 60 Reaktoren, vorwiegend in China und Russland, befinden sich im Bau. Mindestens 153 Blöcke mit einer Gesamtleistung von 38 GW wurden bis 2013 außer Betrieb genommen.

Im Folgenden werden die Kernkraft-Strategien der fünf Länder USA, Japan, Südkorea, Frankreich und Deutschland (mit marktwirtschaftlichen Volkswirtschaften) analysiert, in denen es während der letzten Jahre zu Aufsehen erregenden Strategiewechseln in der Kernenergie kam.  Sie sind auch insoweit bedeutsam, als sie nicht nur die Kernkraft nutzen, sondern ebenso über eine international nachgefragte Herstellerkapazität verfügen. Wobei Deutschland mit Siemens/KWU diese seit einigen Jahren aus bekannten Gründen schon aufgegeben hat.



USA:  Stagnation beim Weltmeister

Die USA waren von Anbeginn der Taktgeber in der Kernreaktortechnologie. Im Jahr 1942 wurde im Fußballstadion von Chicago mit CP-1 der erste Kernreaktor weltweit in Betrieb genommen; 1957 mit Shippingport, Ohio, das erste zivile Kernkraftwerk (KKW)  mit einer Leistung von 70 MWe. Zeitweise lag die nukleare Gesamtstromerzeugung in den USA bei knapp 20 Prozent, wozu ca. 112 KKW unterschiedlicher Kapazität beitrugen. Nicht enthalten in dieser Bilanz sind die zahlreichen Antriebsreaktoren für Kriegsschiffe, wie U-Boote, Zerstörer, Flugzeugträger etc. Inzwischen sind 30 (zivile) Blöcke stillgelegt bzw. rückgebaut worden; bei ca. 40 KKW sind die Neubauplanungen eingestellt oder deren Bau unterbrochen worden. Der wirklich realisierte Neubau an Kernkraftwerken war letztlich so marginal, dass die dominierende US-Kraftwerksfirma Westinghouse mangels Aufträge ihren Standort nach Großbritannien bzw. Japan verlegen musste, wie unten detaillierter dargestellt.

Und der Bestand an betriebenen oder im Bau befindlichen Kernkraftwerken bröckelt weiter. Vor einigen Wochen wurde bekannt gegeben, dass der Betreiber Exelon das berühmt-berüchtigte Kernkraftwerk  Harrisburg bzw. Three Mile Island (TMI) stilllegen wird, obwohl die atomrechtliche Lizenz den Weiterbetrieb für noch 15 Jahre gestatten würde. Es handelt sich, wohlgemerkt, um den 2. Block von TMI; der erste Block (TMI-1) erlitt bekanntlich im Jahr 1979 einen Kernschmelzenunfall und wurde deshalb für rd. 1 Milliarde Dollar zurück gebaut. Exelon begründet seine Entscheidung damit, dass in Konkurrenz immer mehr Gaskraftwerke gebaut würden, welche das preiswerte Fracking-Gas zur Befeuerung nutzten. Der Block TMI-2 hätte deshalb seit fünf Jahren rote Zahlen geschrieben.

Zwei weitere Druckwasserblöcke, Virgil C Summer 2+3, sind seit dem Jahr 2013 im South Carolina im Bau und sollten nach anfänglicher Planung 2019 den Betrieb aufnehmen. Wegen der Turbulenzen um Westinghouse drohten diese beiden Projekte aber doppelt so teuer als veranschlagt zu werden. Der Betreiber beschloss deshalb sie aufzugeben, obwohl sie bereits zu 40 Prozent fertig gestellt sind. Auch hier wurde auf das billigere Erdgas verwiesen, aber auch auf die Windenergie, die in bestimmten Gegenden der USA durchaus bereits konkurrenzfähig ist - sofern der Wind weht.

Im Moment sind in den USA 99 Kernkraftwerksblöcke an 60 verschiedenen Standorten in Betrieb. Die Tendenz zeigt weiterhin nach unten. Vor diesem Hintergrund wies der bekannte amerikanischen Klimaforscher James Hansen (samt einigen Kollegen) in einem offenen Brief darauf hin, dass weltweit 115 Kernkraftwerke der innovativen Bauart ausreichen würden, um die gesamte globale Stromerzeugung so zu dekarbonisieren, dass sie mit den Pariser Verträgen vereinbar wäre. Bei einer der Klima-Nachfolgekonferenzen soll dieser Vorschlag auf die Tagesordnung gesetzt werden.


Japan: Fukushima war der Wendepunkt

Im Jahr 2010 deckten 55 japanische Kernkraftwerke etwa 30 Prozent des Strombedarfs ab.  Der nationale Energieplan sah vor, die nukleare Leistung mittelfristig von 48 Gigawatt (GW) auf 70 GW hochzufahren. Nach der Katastrophe von Fukushima waren jedoch zeitweise alle Kernkraftwerke abgeschaltet. Der Strom wurde vor allem durch importierte fossile Energieträger gedeckt. Die beiden Premierminister Naoto Kan und sein Nachfolger Yoshihiko Noda verkündeten den schrittweisen Ausstieg aus der Kernenergie bis zum Jahr 2040. Der nächste Regierungschef, Shinzo Abe, der als "starker Mann" ans Ruder kam, kassierte den Atomausstieg seiner Vorgänger und befahl eine rigorose technische Überprüfung aller Kernkraftwerke. 45 bestanden bislang den Test; davon sind 5 inzwischen wieder in Betrieb.

Von einer Zäsur geprägt war auch das Schicksal des größten japanischen Kernkraftwerksbauers, der Firma Toshiba. In einem heftigen Bieterwettbewerbs hatte dieses Unternehmen im Jahr 2006 den größten amerikanischen Reaktorhersteller, die Firma Westinghouse Electric, übernommen. 5,4 Milliarden gab Toshiba für dieses angebliche Juwel aus, vermutlich das Doppelte des Wertes. Die Kernenergie schien damals vor einer Renaissance zu stehen und Toshiba - nun weltgrößter Reaktorbauer -  wollte unbedingt dabei sein. Aber nach Fukushima 2011 war alles anders. Die Aufträge zum Bau neuer Kernkraftwerke blieben nicht nur in Japan aus, sondern auch in den USA, wo fast alle Bestellungen wegen gestiegener Regulierungskosten und konkurrierender Fracking-Gaskraftwerke entweder annulliert wurden oder unter erheblichen Terminverzögerungen  litten. 2015 kam es bei Toshiba zu einem Finanzskandal, der mit einem Rekordverlust von (umgerechnet) fast 10 Milliarden Euro endete. Zwei Jahre danach, im Frühjahr 2017 musste die Tochter Westinghouse Insolvenz anmelden. Der Umsatz des Konzerns schrumpfte um 30 Prozent, die Mutter Toshiba musste ihr "Tafelsilber" in Form wertvoller Chip- und Computerfabriken veräussern.

Aber die einst gefürchtete Japan AG besteht noch. Toshiba bleibt weiterhin im Nukleargeschäft. Das Unternehmen ist Hauptauftragnehmer bei der Stilllegung und dem Abriss der vier havarierten Fukushima-Reaktoren. Bis 2050 gibt es dort noch viel zu tun und die Kosten (sprich: Aufträge) werden auf -zig Milliarden abgeschätzt.


Südkorea: Auf dem Weg zum Ausstieg

Südkorea betreibt derzeit 25 Kernkraftwerke, welche etwa 30 Prozent seines Strombedarfs abdecken. Vor zehn Jahren hatte die damalige Regierung die Laufzeit dieser KKW über 30 Jahre hinaus verlängert, um den nuklearen Energieanteil auf 40 Prozent zu steigern. Der neue (linksliberale) Präsident Moon Jae-in hat dem gegenüber im Wahlkampf versprochen, "den Weg für eine nuklearfreie Ära zu schaffen". Eigenhändig schaltete Moon deshalb kürzlich in der Hafenstadt Busan das älteste Atomkraftwerk Kori 1 ab. Die jetzigen KKW sollen allesamt nach spätestens 30 Betriebsjahren stillgelegt werden, die meisten davon noch im kommenden Jahrzehnt. Auch die Kohlekraftwerke will Moon abschalten lassen. Die Energieversorgung soll insgesamt auf Erneuerbare Energien, sowie Erdgas und Flüssiggas umgestellt werden.

Den staatlichen Energiekonzern KEPCO (Korea Electric Power Corp.) bringt diese neue Atomstrategie in erhebliche Schwierigkeiten. Im Jahr 2009 hatte Kepco noch einen Auftrag über 20 Milliarden Dollar für den Bau von vier Kernkraftwerken in den Vereinigten Arabischen Emiraten entgegen genommen, der jetzt unter ganz anderen heimischen Randbedingungen abgearbeitet werden muss. Südkorea ist damit schon das zweite Land in Ostasien, das aus der Atomkraft aussteigt. Taiwan hatte zu Jahresbeginn angekündigt, bis 2025 alle (6) Kernkraftwerke abzuschalten.


Frankreich: weniger Atomstrom angekündigt

In Frankreich überraschte der neu ernannte Umweltminister Nicolas Hulot vor wenigen Wochen mit der Ankündigung, dass er bis zum Jahr 2025 den Anteil des Atomstroms von 75 auf 50 Prozent reduzieren wolle. Hulot tischte mal wieder auf, was die Nationalversammlung schon 2015 unter Holland beschlossen hatte.Das klingt verwegen, denn umgerechnet bedeutet dies die Stilllegung von 17 Reaktoren in nur 100 Monaten. Natürlich kann man (rechnerisch) die Abschaltung der jetzigen 58 Kernkraftwerke auch vermeiden, wenn man sie zukünftig in Teilllast betreibt - aber dieser Trick würde die Stromkosten sicherlich nicht vermindern. Hulot, ein ehemaliger Fotojournalist und jetzt Öko-Mann im Kabinett deutete an, dass er damit auf Linie seines Chefs  Emmanuel Macron sei. Von diesen selbst hat man ähnliche Tartarenmeldungen bislang allerdings noch nicht gehört. Aber er hat seinem Minister auch nicht widersprochen! Dies taten im Chor eine Vielzahl von Politiker und  Unternehmer sowie die Gewerkschaften. Letztere fürchteten um die Arbeitsplätze, die anderen sind besorgt um die Stromerzeugung - insbesondere im Winter, wenn 40 Prozent der Franzosen mit Elektrowärme heizen. Solange der neue Umweltminister seine Alternativplanung nicht aufdeckt, ist von dieser rigiden Ankündigung allerdings wenig zu halten.

Erschreckt hat Hulot sicherlich die Manager der französischen Nuklearindustrie bei Electricité de France und AREVA. Beide einst so stolzen Flaggschiffe der heimischen Kernkraft bewegen sich derzeit sowieso schon in rauer See: Areva, der frühere Reaktorbauer, hat erkennbar Schlagseite und und Edf, früher vorwiegend Betreiber, hält sich auch nur mit Mühe über Wasser. Seit der Katastrophe von Fukushima blieben bei Areva die Aufträge weitgehend aus; die Aufträge im finnischen Olkiluoto und im französischen Flamanville haben mehrjährige Terminverzüge und generieren statt Gewinne nur heftige Verluste. Mehrmals musste bereits der Staat eingreifen, dem (widerwilligerweise) volle 85 Prozent des Aktienkapitals der Areva gehören.

Trotz großer Widerstände konnte Paris erreichen, dass Areva mit dem Betreiber EdF fusioniert wurde. Dabei stützt ein Blinder einen Lahmen, denn die EdF hat eine Unzahl eigener Probleme. So muss sie ca. 50 Reaktorstandorte sanieren, um den Weiterbetrieb der Kernkraftwerke - unter heutigen Genehmigungsbedingungen - zu gewährleisten. Und in Großbritannien soll sie das Hochrisiko-Projekt Hinkley Point abwickeln.

Vor diesem Hintergrund ist die von Deutschland immer wieder geforderte Abschaltung der beiden grenznahen, angejahrten Kernkraftblöcke Fessenheim nicht näher gerückt. EdF will Fessenheim erst schließen, wenn das immer wieder verzögerte Kernraftwerk Flamanville am Netz ist. Der baden-württembergische Umweltminister Franz Untersteller beschreibt das französische Schriftstück über Fessenheim folgendermaßen: "Das Dekret ist so formuliert, dass es mehr eine Betriebserlaubnis als ein Abschaltdekret ist".


Deutschland: misslungene Energiewende

Die sogenannte deutsche "Energiewende" ist über weite Strecken ein planwirtschaftlicher Murks, weswegen auch kein anderes Land dieses Modell kopieren möchte. Es begann im März 2011 damit, dass die Bundeskanzlerin auf einen Schlag 8 Kernkraftwerke mit einer Gesamtkapazität von 8.800 Megawatt stilllegte: und zwar gegen den Rat der technisch kompetenten Reaktorsicherheitskommission (RSK), aber auf Empfehlung einer ad hoc Ethikkommission, bestückt mit Philosophen und technikfeindlichen Theologen (wie Kardinal Marx: "Die Kernenergie ist des Teufels"). Für die restlichen 9 KKW (12.700 MW) wurden - gesetzlich verbindlich - exakte Abschalttermine festgelegt. Die letzten 3 KKW sollen spätestens 2022 vom Netz gehen.

Das "Erneuerbare-Energien-Gesetz" hat beim Sonnenstrom durch maßlos überzogene Einspeisevergütungen von über 55 Cent pro Kilowattstunde die chinesische Staatskonkurrenz angelockt und die deutschen Kollektorhersteller großenteils in die Insolvenz getrieben.  Es wird noch bis zum Jahr 2025 andauern, bis diese viel zu hohen Förderzusagen aus dem Markt sind. Statt den Wettbewerb zu nutzen, wurden fixe (und viel zu spät korrigierte) Umlagen versprochen, welche den Strompreis um 50 Prozent in die Höhe trieben und Deutschland insgesamt 25 Milliarden Euro pro Jahr kosten. Tendenz steigend auf 30 bis 40 Mrd.

Bei der Windenergie auf See zeigen kürzliche Auktionen, dass überhaupt keine Subventionen mehr nötig wären. Dessen ungeachtet wird der Offshore-Strom immer noch in den ersten 8 Jahren mit 19,4 Cent/kWh gefördert und mit 3,9 Cent/kWh über die nächsten 12 Jahre. So ist es nicht verwunderlich, dass die Kosten der Energiewende insgesamt auf 1.000 Milliarden Euro abgeschätzt werden (Peter Altmaier), womit sie fast so teuer ist wie die Integration der DDR bei der Wiedervereinigung.

Rasant steigen auch die Kosten für die Nord-Süd-Gleichstromnetze. Wegen des Widerstands der Anrainer werden sie vielfach als Erdkabel verlegt, was den Aufwand um den Faktor 5 bis 8 erhöht. Trotzdem wird man erst 2025 mit ihrer Fertigstellung rechnen können. Das führt zu einem riesigen Problem, weil die oben genannten großen Kernkraftwerke allesamt spätestens im Jahr 2022 abgeschaltet werden müssen. Da zu diesen Zeitpunkten die Trassen in die südlichen Länder Bayern und Baden-Württemberg aber noch nicht verlegt sind, wird es in den dortigen Industrieländern mit ziemlicher Sicherheit zu einem Stromengpass kommen.

Meine Prognose: Die nächste Bundesregierung - wer immer sie stellt - wird durch die reale Situation gezwungen werden, ca. ein halbes Dutzend der zur Abschaltung vorgesehenen Kernkraftwerke mindestens fünf Jahre länger in Betrieb zu halten.

Sonntag, 27. August 2017

Fukushima: Schuldige werden gesucht

Als am 11. März 2011, einem Freitag Nachmittag um 14 Uhr 46 (japanischer Zeit), ein Seebeben der Magnitude 9,0 die vier Kernkraftwerke im Ortsteil Daiichi durchrüttelte, war die Welt, vergleichsweise, noch in Ordnung. Drei Reaktoren schalteten sich selbstständig ab, der vierte war wegen Wartungsarbeiten gar nicht in Betrieb. Die elektrische Stromversorgung des umliegenden Netzes war zwar ausgefallen, aber die für solche Fälle bereitstehenden Diesel sprangen automatisch an und sicherten die Kühlung der Reaktorkerne mit Wasser.

Eine Stunde später traf ein Tsunami von 14 Metern Höhe ein und überschwemmte den nur 5,7 Meter hohen Schutzwall sowie alle Dieselaggregate, die im Keller angeordnet waren.. Die Notstromversorgung kam zum Erliegen und die Urankerne der Reaktoren heizten sich wegen der weiterhin generierten Nachwärme stetig auf. Der erzeugte heiße Wasserdampf reagierte chemisch mit dem Zirkonmetall der Brennstabhüllen unter Freisetzung von Wasserstoff. Einen Tag danach kam es beim Reaktor Fukushima 1 (später bei den Reaktoren 2 und 3) zu einer heftigen Knallgasexplosion, welche das Reaktorgebäude massiv beschädigte und undicht machte. Die Urankerne waren inzwischen ganz oder teilweise geschmolzen und führten zur Freilassung der radioaktiven Gase Jod, Cäsium und Strontium in die Umgebung. Hier setzt die Kritik ein, die man unseren japanischen Freunden nicht ersparen kann.


Chaos bei der Konzernzentrale TEPCO in Tokio

Im Hauptquartier der Betreibergesellschaft TEPCO ("The Tokyo Electric Power Company") in Tokio war man über die bedrohliche Situation im 300 Kilometer entfernten Fukushima sehr wohl unterrichtet. Aber in den wichtigen Stunden nach dem Ausfall der Diesel-Notkühlung wurde dort viel Zeit verschwendet und es wurden eine Reihe falscher Entscheidungen getroffen. Statt mobile Notstromgeneratoren und Pumpen schnellstens per Hubschrauber aus Tokio heranzuschaffen, ließ man die vergleichsweise schwachen betrieblichen Batterien  leerlaufen. Die Manager bei Tepco in Tokio waren nicht in der Lage, die Betriebsleute vor Ort wirkungsvoll zu unterstützen. Zur gleichen Zeit offerierte die US-Regierung - welche die Gefährlichkeit der Lage von Anfang an richtig einschätzte - der japanischen Regierung ihre sofortige Hilfe. Aus militärischen Beständen auf den japanischen Stützpunkten wären Pumpenwägen, unbemannte Drohnen und Messroboter zur Verfügung gestellt worden. Doch der japanische Ministerpräsident Naoto Kan lehnte höflich ab; ein Asiate will eben sein Gesicht nicht verlieren.

Auch zwischen Tepco und dem Regierungschef funktionierte die Kommunikation nicht. Als Kan die Konzernmanager am Tag nach dem Störfall zur Berichterstattung empfing, erzählten ihm diese alles Mögliche - nur nicht, dass es wenige Stunden vorher bei Block 1 zu einer Wasserstoffexplosion gekommen war. Der Ministerpräsident erfuhr das erst nach der Sitzung von den Presseleuten und war entsprechend wütend. Beispielhaft für die verspätete und lückenhafte Informationspolitik der Tepco ist weiterhin, dass der Konzern die japanische Öffentlichkeit erst Mitte Mai - also volle zwei Monate nach Beginn des Unglücks - darüber unterrichtete, dass in allen drei Reaktoren die Urankerne zumindest angeschmolzen waren.

Ein Drama für sich war die Entscheidung zum Bespritzen der Reaktorkomponenten mit Meerwasser aus Feuerwehrschläuchen. Der Anlagenleiter Masao Yoshoda forderte die Genehmigung für diese Maßnahme von seinen Chefs in Tokio an, insbesondere um die hochgefährdeten Reaktortanks sowie die innenliegenden Brennelemente abzukühlen. Die Manager bei Tepco sträubten sich längere Zeit dagegen, gaben aber schließlich doch die Zustimmung - um sie 21 Minuten später wieder zurückzuziehen. Angeblich hatte man "aus der Umgebung des Ministerpräsidenten gehört", dass dieser ebenfalls dagegen sei. Das war jedoch nur vorgeschoben. In Wirklichkeit wusste die Tepco-Zentrale,  dass nach dem Einpumpen des korrosiven Meerwassers die Kernkraftwerke "kaputt" sein würden. Den Anlagenchef im fernen Fukushima focht dies jedoch nicht an. Geradezu einmalig für japanische Verhältnisse ignorierte er den Stopp-Befehl aus Tokio und besprühte weiterhin seine Reaktoren mit Meerwasser. Auch der Anweisung "zum Verlassen der Anlage" kam er nicht nach. Dabei hatte er die Unterstützung des Ministerpräsidenten, der darin ein "unheilvolles Fanal" gesehen hätte. Ein Kapitän verlässt eben nicht seine Brücke.


Späte Anklage

Erst sechs Jahre nach dem Unglück von Fukushima wurde gerichtlich Anklage erhoben. Vorher hatte es die Staatsanwaltschaft von Tokio zwei Mal abgelehnt, die Verantwortlichen vor Gericht zu bringen. Nach ihrer Argumentation sei es unmöglich gewesen, die katastrophalen Abläufe vorher zu sehen, weshalb es auch keine Schuldigen bei dieser Katastrophe gegeben habe. Der Prozess kam schließlich nur aufgrund des selten angewandten Verfahrens zweier "Bürger-Jurys" zustande, welche die Regierung zu einer Anklage förmlich zwangen.

Es ist das erste strafrechtliche Verfahren in Japan zur Aufarbeitung eines Atomunfalls. Angeklagt ist der 77 Jahre alte frühere Vorstandsvorsitzende Tsunehisa Katsamuta, sowie seine beiden Vizepräsidenten Sakae Muto (66) und Ichiro Takekura (71), allesamt frühere Manager der Betreiberfirma Tepco. Ihnen wird vorgeworfen, ihre dienstlichen Pflichten vernachlässigt zu haben. Unter anderem lastet die Anklage den Managern den Tod von 44 Patienten bei der überhasteten Evakuierung eines Krankenhauses an. Wie in Japan so üblich, verbeugten sich die Angeklagten tief vor Gericht, plädierten aber im Übrigen auf "unschuldig".

Klar ist, dass das Risiko einer großen Flutwelle im Nordosten Japans lange vor dem Unglück bekannt war. Schon im Jahr 2002 schätzten Fachleute der Regierung in einem Bericht die Wahrscheinlichkeit auf 20 Prozent, dass in den kommenden 30 Jahren ein Erdbeben der Stärke 8 auftreten und einen großen Tsunami auslösen werde. Die entscheidende Frage ist, wer bei Tepco wann von diesem Bericht Kenntnis hatte und warum danach nicht umgehend die Deiche erhöht wurden.


Ausblick

Den drei Angeklagten droht im Maximum eine Haftstrafe von 5 Jahren oder eine Geldstrafe von (umgerechnet) 7.800 Euro. Mit einem Urteil wird nicht vor dem Jahr 2018 gerechnet. Nach Schätzungen von Tepco wird es 30 bis 40 Jahre dauern, bis die Kraftwerksruinen in Fukushima endgültig rückgebaut sind.

Derweil setzt die Regierung darauf, dass die nach dem Unfall stillgelegten Kernkraftwerke Schritt für Schritt wieder ans Netz gehen können. Von den 42 Reaktoren, welche nach dem Unglück abgeschaltet wurden, sind bereits 5 wieder  in Betrieb.






Impressum

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