Milena Preradovic: Das Vorzeigeprojekt der letzten deutschen Regierungen: die Energiewende. Der Traum von Wind und Sonne als Treiber des Industrielands Deutschland. Klappt allerdings nicht so gut. Die Stromnetze flattern, Dunkelflauten lassen die Preise in die Höhe schießen – genau wie die Stromimporte. Und die Wirtschaft ist kaum noch konkurrenzfähig. „Ja, aber die Klimakatastrophe wäre noch viel schlimmer“, heißt es dann. Argumente prallen ab. Dann holen wir uns doch mal die Physik zu Hilfe – und Naturgesetze. Denn dagegen ist schwer zu argumentieren, sagt mein Gast. Stichwort: Leistungsdichte bei Erneuerbaren. Physik versus Ideologie. Wer gewinnt? Eins unserer Themen jetzt in Punkt Preradovic. Hallo Dieter Böhme. Schön, dass Sie da sind.

Dieter Böhme: Ja, danke für die Einladung.

Milena Preradovic: Sehr gerne. Ich stelle Sie kurz vor: Sie sind Diplomphysiker und haben bei verschiedenen internationalen Firmen auf dem Gebiet der Festkörperanalytik gearbeitet. Außerdem waren Sie Strahlenschutzbeauftragter und wurden als Sachverständiger für Energiefragen in den Thüringer Landtag und auch in den Bundestag geladen. In Ihrem „Unruhestand“, wie Sie selbst sagen, engagieren Sie sich bundesweit in Bürgerinitiativen gegen Windkraft und beschäftigen sich mit fundamentalen physikalischen Fragestellungen, die Sie in Fachbeiträgen und Vorträgen erklären. Und genau so etwas Fundamentales ist die Leistungsdichte der erneuerbaren Energien – worüber wir heute sprechen werden. Vielleicht ganz kurz vorneweg: Was genau ist Leistungsdichte?

Dieter Böhme: Ja, die Dichte ist ein sehr fundamentaler Begriff in der Physik. Ich mache ein Beispiel, damit es alle verstehen: Ein großer Baumstamm schwimmt im Wasser, ein kleiner Stein geht unter. Das entscheidende Kriterium ist die Dichte. Die Dichte des Steins ist größer als die des Wassers, deshalb geht er unter. Die Leistungsdichte ist die elektrische Leistung, die ein bestimmtes Kraftwerk in Bezug auf den Flächenverbrauch generieren kann. Also ein Beispiel: eine Solarzelle auf dem Dach – pro Quadratmeter. Man muss es immer normieren, in diesem Fall pro Quadratmeter Solarfläche oder pro Quadratmeter Rotorfläche eines Windrades – immer die überstrichene Rotorfläche, nicht das Rotorblatt. Oder auch bezogen auf die Fläche, die ein Kohlekraftwerk oder ein Kernkraftwerk braucht – inklusive Tagebau. Immer im Verhältnis zur jeweiligen Fläche. Bei einer Windkraftanlage kann das die Rotorfläche oder auch die Landschaftsfläche sein, um es mit anderen Arten zu vergleichen.

Milena Preradovic: Dann fangen wir mal mit den Windrädern an. Welche Leistungsdichte haben Windräder im Vergleich zu fossilen Energien?

Dieter Böhme: Man kann es abschätzen, indem man die Leistung des Windrads pro Quadratmeter in Bezug auf die angebotene Windenergie berechnet – das lasse ich jetzt mal weg. Oder man bezieht sich auf die Fachliteratur. Es gibt eine Veröffentlichung vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena – das sind übrigens große Windkraftbefürworter. Diese Studie besagt: Die Leistung, die man der Atmosphäre entnehmen kann, liegt bei 0,5 bis 2 Watt pro Quadratmeter Landschaftsfläche. Es ist vielleicht einfacher, wenn wir statt Watt pro Quadratmeter von Megawatt pro Quadratkilometer sprechen – das ist die gleiche Zahl. Dann kann man das auch mit Deutschland vergleichen, mit 360.000 Quadratkilometern, und muss nicht mit Quadratmetern rechnen.

Milena Preradovic: Und der Vergleich zu den fossilen Energieträgern?

Dieter Böhme: Die liegen – je nachdem, ob man Steinkohle, Braunkohle oder so etwas rechnet – in Deutschland, etwa in Nordrhein-Westfalen, wo die Flöze dicker sind, also weniger Fläche gebraucht wird, im Schnitt bei 70. Das ist auch das, was in meinem Artikel in der Epoch Times steht. In Ostdeutschland ist es etwas weniger, weil die Flözhöhe dort nicht ganz so groß ist – also zwischen 40 und 80.

Milena Preradovic: Also 0,5 bei Windrädern und 70 bei Kohle?

Dieter Böhme: Sagen wir einfach mal 1 bei Windrädern – das merkt man sich leichter und kann es einfacher vergleichen. Bei starkem Windkraftausbau nehmen sich die Anlagen gegenseitig den Wind weg – dadurch sinkt die Leistungsdichte weiter. Dazu kommen wir vielleicht noch. Also 1 bei Windrädern, etwa 70 bei Braunkohlekraftwerken, 400 bei Steinkohlekraftwerken – steht in der Literatur –, 700 bei Kernkraftwerken und bei neuen Kernkraftwerken durchaus über 1000. Wir reden hier also über Größenordnungen – über einen Faktor 100 oder 1000 im Vergleich zur Windkraft.

Milena Preradovic: Und woran liegt diese – ich sage mal – geringe Leistungsdichte von Windrädern?

Dieter Böhme: Das liegt daran, dass Windräder Windenergie – der Physiker sagt: kinetische Energie des Windes – umwandeln. Ich sage mal kurz eine Formel, nur damit es verständlich ist: Das ist ½ mal Masse mal Geschwindigkeit zum Quadrat. Das kennen wir vom Auto: Wenn mein Auto eine Tonne wiegt und 100 Stundenkilometer fährt – Geschwindigkeit zum Quadrat – und ich fahre dann 200, dann ist die Energie nicht doppelt, sondern vierfach, weil es zum Quadrat geht. Genauso bei der Windkraft. Der Wind hat eine bestimmte Dichte. Wenn man den Quadratmeter einer Windsäule betrachtet, der noch vor dem Windrad ist, dann lautet die Formel: ½ mal Luftdichte mal Geschwindigkeit hoch drei. Mehr kann der Wind nicht anbieten. Und davon wird von einem Windrad knapp die Hälfte in elektrische Energie umgesetzt – mehr ist nicht möglich bei einem Dreiflügel-Windrad. Ich rechne es mal vor, damit man es nachvollziehen kann. Also: ½ mal Dichte mal Geschwindigkeit hoch drei. Windräder an Land – sogenannte Schwachwindanlagen – haben eine Nennleistung bei 11 Metern pro Sekunde. Wenn der Wind stärker weht, können sie das nicht mehr umsetzen. Rechnen wir mit 10 – das ist einfacher. 10 mal 10 mal 10 sind 1000. Ist nachvollziehbar.

Milena Preradovic: Verstehe. Selbst ich noch, ja.

Dieter Böhme: Wunderbar. Die Dichte der Luft ist 1,2. Mal 1000 sind 1200, mal ½ sind 600 Watt. Also das, was der Wind bei 10 Metern pro Sekunde dem Windrad anbieten kann, sind 600 Watt – pro Quadratmeter Rotorfläche, nicht pro Windrad. Das wird oft missverstanden. Und das ist noch nicht mal ein EU-Staubsauger mit 900 Watt, nur zum Vergleich. Von diesen 600 Watt können nur knapp die Hälfte in elektrische Energie umgewandelt werden, also etwa 300 Watt – bei Windstärke 6, also 10 Meter pro Sekunde.

Milena Preradovic: Ja, das klingt alles nicht besonders viel. Und jetzt haben Sie es ja gerade schon erwähnt: Das ist ja in einer Studie des Max-Planck-Instituts aus Jena, dass die Leistungsdichte bei Wind noch geringer wird – in Windparks, wenn sich die Windräder gegenseitig den Wind klauen?

Dieter Böhme: Ja, genau. Vielleicht noch ein Vergleich – wenn ich noch rechnen darf: Wenn der Wind nur um die Hälfte abnimmt, also von 10 auf 5 Meter pro Sekunde – dann haben wir 5 mal 5 mal 5, das sind 125. Das heißt: Bei halbem Wind habe ich nur noch 12,5 % der Energie. Also von 1000 Watt bleiben bei halbem Wind nur 125 Watt übrig. Bei 5 Metern pro Sekunde – und Windräder schalten etwa bei 3 bis 4 Metern pro Sekunde ein – bleiben nur noch 12,5 % von dem übrig, was ohnehin schon wenig war.

Milena Preradovic: Und dann haben wir noch die Dunkelflauten. Da ist gar nichts.

Dieter Böhme: Das ist jetzt nur gerechnet für den Fall, dass der Wind überhaupt weht. Selbst wenn der Wind konstant mit 5 oder 10 Metern pro Sekunde wehen würde, reicht das – von der Glühlampe bis zum Drittel eines EU-Staubsaugers – was maximal umgesetzt werden kann.

Milena Preradovic: Und das würde sich auch bei größeren oder verbesserten Windrädern nicht ändern?

Dieter Böhme: Der Wind weht in größeren Höhen etwas stärker, da gibt es einen sogenannten Gradient – also die Windgeschwindigkeit nimmt mit der Höhe zu. Aber – und das sagen inzwischen auch der MDR und das Max-Planck-Institut – in größeren Höhen nehmen sich die Windräder den Wind noch mehr weg. Warum? Wenn Strom erzeugt werden soll, muss diese Energie ja irgendwo herkommen. Sie kann nur aus der kinetischen Energie des Windes stammen, also aus der Geschwindigkeit. Das heißt: Die Windgeschwindigkeit muss sinken. Deshalb kannibalisiert sich die Windkraft selbst. Das wollen viele nicht wahrhaben. Sie glauben, das sei ein endlos verfügbarer Prozess – ist es aber nicht. Um eine Zahl zu nennen: In Deutschland werden durch Windkraft pro Jahr etwa 130 Terawattstunden Strom erzeugt. „Tera“ ist eine Zahl mit zwölf Nullen. Geologen vergleichen Energien oft mit der Hiroshima-Bombe – ein Maßstab von 6 mal 10 hoch 13 Joule. Teilt man das gegeneinander, kommt man auf etwa 7900 Hiroshima-Bomben – so viel Energie wird der Atmosphäre durch Windkraft jährlich entzogen. Das reduziert natürlich automatisch die Windgeschwindigkeit – natürlich nur dann, wenn der Wind weht und die Windräder nicht stillstehen.

Milena Preradovic: Ach so – hat das auch über diese Windparks hinaus Auswirkungen auf den Wind?

Dieter Böhme: Ja, die Windgeschwindigkeit wird entzogen – das ist der eine Effekt. Für andere Windräder, die dann im Lee stehen, also in Windrichtung dahinter, steht einfach weniger Wind zur Verfügung. Und was noch dazukommt: Ein Rotorflügel funktioniert ja wie der Tragflügel eines Segelflugzeugs. Die Luft strömt ungleichmäßig über die Oberfläche, erzeugt dadurch Auftrieb – in diesem Fall eine Drehbewegung. Hinter dem Windrad wird diese laminare Strömung aber stark verwirbelt, über Kilometer hinweg – es entsteht eine turbulente Strömung. Turbulenzen kennt jeder vom Fliegen – da schüttelt es das Flugzeug. Das Windrad fällt davon zwar nicht um, aber es wird ineffizienter. Je mehr Windräder gebaut werden, desto mehr beeinflussen sie sich gegenseitig – durch Turbulenzen und durch den Entzug von Windgeschwindigkeit.

Milena Preradovic: Aber es sollen ja noch viel, viel mehr Windräder gebaut werden, um Deutschland irgendwann komplett mit Wind und Sonne zu versorgen. Ich wollte Sie eigentlich fragen, wie viele Windräder man dafür bräuchte – also wie groß die Fläche sein müsste. Aber wenn die sich auch noch gegenseitig den Wind klauen…

Dieter Böhme: Rechnen wir es mal mit den Zahlen vom Max-Planck-Institut durch: Die geben 0,5 bis 2 Watt pro Quadratmeter an – wir nehmen der Einfachheit halber eins. Das entspricht einem Megawatt pro Quadratkilometer Landschaftsfläche. Deutschland hat 360.000 Quadratkilometer.

Milena Preradovic: Ja.

Dieter Böhme: 360 Gigawatt könnte man also rein rechnerisch aus der Atmosphäre entziehen – ohne Verluste und ohne technische Einschränkungen. Der aktuelle Stromverbrauch liegt bei etwa 70 Gigawatt. Aber die Energiewende betrifft ja nicht nur Strom – sondern auch Verkehr, Heizwärme, Industriewärme. Strom macht nur etwa 20 % der sogenannten Primärenergie aus. Das heißt: 70 mal 5 ergibt etwa 350 – also bräuchte man theoretisch die gesamte Fläche Deutschlands.

Milena Preradovic: Also man müsste ganz Deutschland zupflastern mit Windrädern, um die Energiewende wahrzumachen?

Dieter Böhme: Ja. Und dann klauen die sich auch noch gegenseitig den Wind.

Milena Preradovic: Dann klauen die sich auch noch gegenseitig den Wind…

Dieter Böhme: Genau. Ich könnte das auch ausrechnen: Wie groß dürfen Windräder sein? Heute reden wir bei einem Rotordurchmesser von 160 Metern schon über 20.000 Quadratmeter – das sind etwa drei Fußballfelder. Bei 180 Metern sind es 30.000 Quadratmeter – vier, fünf Fußballfelder hängen da in der Luft. Es kommt also darauf an, wie viele Windräder man aufstellt und wie groß ihre Rotoren sind. Die werden immer höher gebaut, weil oben mehr Wind weht. Aber sie entziehen sich dadurch auch mehr Wind. Der MDR – was mich überrascht hat – und auch das Max-Planck-Institut schreiben inzwischen, man solle eher kleinere Windräder bauen, weil diese sich in großen Höhen nicht so stark gegenseitig den Wind wegnehmen.

Milena Preradovic: Ich werde diese Artikel verlinken. Aber aktuell werden ja gerade besonders große Windräder gebaut – mit einer Höhe fast wie der Eiffelturm – vor allem in Schwachwindgebieten. Nach dem Motto: Dann kann man auch dort noch Wind abschöpfen. Das ergibt doch eigentlich keinen Sinn?

Dieter Böhme: Nein, Sinn macht das überhaupt nicht. Aber es wird – unabhängig davon, ob es physikalisch Sinn ergibt – durchgezogen. In Schwachwindgebieten gibt es bestimmte Ausschlusskriterien. In Städten zum Beispiel – wo die größte Zustimmung zur Windkraft herrscht – dürfen keine gebaut werden. Obwohl es historisch gesehen gerade dort erste Windkraftkonzepte gab: In den 1930er- und 40er-Jahren wurden sogenannte Reichskrafttürme konzipiert – bitte festhalten – 500 Meter hohe Stahltürme mit horizontal laufenden Rotoren, die bis zu zehn Megawatt liefern sollten. Diese Idee verschwand nach dem Krieg in der Versenkung und wurde später in der Bundesrepublik als Großwindanlage – „Growian“ – wiederbelebt. Die Idee, Strom aus Wind zu gewinnen, stammt also schon aus den 30er- und 40er-Jahren.

Milena Preradovic: Es heißt ja immer: Wind allein reicht nicht, weil – wie gesagt – manchmal weht er nicht. Es wird daher stets von einem Energiemix gesprochen. Wie sieht es denn mit der Leistungsdichte von Sonnenenergie aus? Und von Biomasse? Die sind doch auch nicht besonders ertragreich.

Dieter Böhme: Biomasse liegt sogar noch unter der Windkraft – das kann man auf Wikipedia nachlesen. Wenn man „Leistungsdichte Erneuerbare“ googelt, findet man eine Übersicht: Biomasse bringt etwa 0,2 Megawatt pro Quadratkilometer. Man müsste ganz Deutschland – inklusive aller Städte – mit Biomasse bepflanzen, um nur den Strombedarf zu decken. Solche Rechnungen sind natürlich nicht realistisch, aber sie zeigen die Dimensionen. Selbst wenn man einen Mix macht: Wir haben einen Stromverbrauch von etwa 70 Gigawatt. Davon werden etwa fünf Gigawatt durch Biomasse gedeckt. Dafür gibt es schon rund 12.000 Biogasanlagen. Diese verwerten Gülle, aber auch Mais – und der wird dann mit Traktoren transportiert, die wiederum Diesel verbrauchen. Da sollte man schon ein Fragezeichen setzen. Für die Bauern ist es eine Einnahmequelle, ja – aber steigerbar ist das nicht. Ich denke, fünf Gigawatt sind das absolute Maximum. Und das ist nicht einmal 10 % unseres Strombedarfs. Der Strombedarf wiederum ist nur 20 % des gesamten Energiebedarfs der Energiewende. Das heißt: Das kann man im Grunde komplett vergessen – eine reine Verschwendungsgröße.

Milena Preradovic: Ich meine, das haben Sie ja alles auch bei einer Anhörung im Deutschen Bundestag so gesagt. Sie haben dort über die Leistungsdichte gesprochen. Wie waren denn da die Reaktionen?

Dieter Böhme: Im Bundestag ist es so: Jede Partei kann ein oder zwei Gutachter einladen. Die dürfen dann ein vierminütiges Statement abgeben und anschließend in drei Fragerunden jeweils drei Minuten lang antworten – inklusive der Frage. Als ich ankam, wurde mir gesagt: Ich darf drei Minuten sprechen – obwohl mir vorher vier Minuten genannt wurden. Ich hatte mein Statement zehnmal geübt, es dauerte drei Minuten und 50 Sekunden – musste dann aber kürzen. Ich erzähle Ihnen mal eine kleine Episode zum Schmunzeln: Parallel zur Anhörung fand eine Veranstaltung statt – Thema: „Die Ostsee wird ein Meer des Wasserstoffs“. Es ging um Offshore-Windkraft und Wasserstoffproduktion auf See, der dann mit Tankern transportiert werden sollte. Ich sagte in meiner Stellungnahme sinngemäß: „Soweit ich weiß, gibt es derzeit keine großtechnische Technologie, um per Elektrolyse Wasserstoff aus Meerwasser zu gewinnen.“ Das wurde zunächst ignoriert. Nach etwa 15 Minuten meldete sich ein Vertreter von EnBW – auch ein Gutachter – und sagte: „Ja, wir forschen daran.“ Also da wird öffentlich groß über Projekte gesprochen – mit Hunderten Leuten und Journalisten – und ich sage in meiner dreiminütigen Rede: Es gibt die Technologie noch gar nicht. Und irgendwann bestätigt das dann einer nebenbei. Mehr möchte ich dazu vielleicht gar nicht sagen.

Milena Preradovic: Ja, das klingt alles völlig absurd. Es wird ja auch immer über die Speicherung im großen Stil geredet – von Strom aus Windenergie. Aber auch dafür gibt es keine Technologie, oder?

Dieter Böhme: Nein, die gibt es nicht. Natürlich kennt jeder die Technologie vom Handy oder vom Notebook – da kann man Strom speichern.

Milena Preradovic: Auch im Haus geht das, mit Sonnenenergie – wenn man sein Haus entsprechend ausstattet, oder?

Dieter Böhme: Ja. Die Stromspeicherung – mal abgesehen vom elektrischen Kondensator, bei dem zwei Platten positiv und negativ aufgeladen werden – erfordert immer, vor allem großtechnisch, eine Umwandlung in eine andere Energieform. Und jede Umwandlung ist mit Wirkungsgradverlusten verbunden. Das heißt: Ihre Batterie speichert Strom letztlich in chemischer Energie. Wenn Sie Strom in Wasserstoff umwandeln wollen, ist das physikalisch betrachtet das Absurdeste, was man tun kann – denn Sie verwandeln hochwertigen, vielseitig einsetzbaren Strom, mit dem man Maschinen antreiben, Licht erzeugen oder Geräte betreiben kann, in minderwertige chemische Bindungsenergie. Wenn Sie diese dann wieder in Strom zurückverwandeln wollen, brauchen Sie eine Wärmekraftmaschine – also z. B. ein Kraftwerk oder eine Gasturbine. Die Umwandlung von Wärme in Strom unterliegt dem physikalischen Wirkungsgrad, der für solche Maschinen bei etwa 0,35 liegt. Das heißt: Zwei Drittel der eingesetzten Energie gehen als Abwärme verloren, ein Drittel kommt als Strom zurück.

Dieter Böhme: Vorher hatten Sie aber bereits bei der Elektrolyse einen Wirkungsgrad von nur etwa 0,6 bis 0,8. Und alle physikalischen Wirkungsgrade – das ist wichtig – können durch keine ingenieurtechnische Leistung überschritten werden. Wer das behauptet, redet vom Perpetuum Mobile. Und daran wird seit Jahrtausenden erfolglos gearbeitet.

Milena Preradovic: Ja, ich habe auch ein bisschen recherchiert und bin auf ein Startup aus Jülich gestoßen, das an einem speicherfähigen Rotor arbeitet. Aber ich nehme an, das löst jetzt auch nicht alle Probleme?

Dieter Böhme: Darf ich Ihnen wieder eine kleine Geschichte erzählen?

Milena Preradovic: Sehr gerne – war schon eben schön.

Dieter Böhme: Ich bin auf dem Dorf groß geworden. Meine Großeltern hatten eine kleine Landwirtschaft. Bei der Kartoffelernte durfte ich manchmal den Lanz Bulldog fahren. Der hatte ein großes Schwungrad – aus Eisen. Das war schwer, drehte sich und half dem Einzylinder-Diesel durch jede Bodenwelle, weil es Energie speicherte.

Milena Preradovic: Genau – das machen die in Jülich auch. Schwungrad, das habe ich mir gemerkt.

Dieter Böhme: Ja. Es gibt ja auch andere Konzepte – Gewichte an Kränen hochziehen zum Beispiel. Wenn Sie ein Gewicht anheben, speichern Sie elektrische Energie in potenzieller Energie – Masse mal Höhe mal Erdbeschleunigung. Das ist linear. Wenn Sie stattdessen ein Schwungrad verwenden, speichern Sie Energie in der Rotation – das geht quadratisch mit der Winkelgeschwindigkeit. Sie bekommen mit derselben Masse also mehr Energie gespeichert, wenn Sie sie nicht hochziehen, sondern rotieren lassen. Die Anlage in Jülich soll sich mit 45.000 Umdrehungen pro Minute drehen. Das ist physikalisch plausibel – wie beim alten Lanz Bulldog. Das ist nichts Neues.

Dieter Böhme: Das Problem sind die hohen Drehzahlen. Sie könnten auch ein 1000-Tonnen-Rad verwenden. Aber wenn das außer Kontrolle gerät – wenn es z. B. ins Ungleichgewicht kommt – dann rollt es wie ein Kinderkreisel kilometerweit durch die Landschaft. Bei 45.000 Umdrehungen pro Minute muss alles exakt im Gleichgewicht bleiben. Und bei all den Artikeln, die ich dazu gelesen habe, steht nie, wie viel Energie diese Speicher tatsächlich speichern können – also z. B. Megawattstunden oder Kilowattstunden. Stattdessen heißt es: „Lösung für die Energiewende“. Aber konkrete Zahlen? Fehlanzeige.

Dieter Böhme: Ich nenne Ihnen zwei andere Beispiele: In der Lausitz gibt es einen Batteriespeicher – den größten – der angeblich die Energiewende rettet. Der hat 50 Megawattstunden. Der tägliche Strombedarf in Deutschland beträgt rund 1,6 bis 1,7 Terawattstunden. Tera sind zwölf Nullen, Mega sechs. Rechnet man das durch, bräuchte man rund 3000 Milliarden Euro, um solche Batteriespeicher für einen Tag zu bauen.

Dieter Böhme: Dunkelflauten dauern aber auch mal einen Monat. Dann nehmen Sie das mal 30 – und dann nochmal mal fünf, weil Strom nur 20 % des gesamten Energiebedarfs der Energiewende ausmacht. Es ist astronomisch. Jeder, der physikalisch denkt und nur mit Dreisatz rechnet, erkennt: Das kann nicht funktionieren. Man muss da gar nicht über Verbesserungen oder neue Erfindungen reden – es kann einfach nicht funktionieren.

Dieter Böhme: Ein Beispiel noch – zur Illustration. Vor einigen Jahren stand bei uns in der Zeitung: In Nordthüringen wurde ein Eisspeicher nach dem „Standuhrprinzip“ erfunden. Ein 20-Kilo-Gewicht wurde mithilfe von Windstrom hochgezogen und sollte in Fahrstuhlschächten Strom speichern. Damit hätte man dann 25 Sekunden kochen oder 55 Sekunden staubsaugen können. Jeder Physiker sieht sofort: Diese Energie ist verschwindend gering – damit kann man praktisch nichts anfangen. Und trotzdem gab es dafür 2,2 Millionen Euro Fördermittel.

Milena Preradovic: Okay. Da sitzen halt auch keine Physiker im Bundestag. Sagen wir mal so – ich kenne zumindest einen. Die kennen anscheinend nicht mal einen. Aber sonst hört man ja kaum was von anderen Physikern. Trauen die sich nicht? Gibt’s gleich eins auf die Mütze?

Dieter Böhme: Es gibt da verschiedene Ebenen. Die Forschungslandschaft und ihre Finanzierung in Deutschland – da kenne ich mich ein wenig aus. Die Fraunhofer-Institute zum Beispiel – ich habe auch dort mitgewirkt – werden zur Hälfte vom Bund und zur Hälfte vom Land finanziert. Universitätsprofessoren müssen Drittmittel einwerben. Das heißt: Sie brauchen Anträge. Und ein Professor sagte mir mal: „Wenn ich beantrage, das Liebesleben des Wattwurms zu erforschen, habe ich keine Chance auf Förderung. Wenn ich aber sage, ich will das Liebesleben des Wattwurms im Zeichen des Klimawandels erforschen, dann ist die Frage: Wie viele Millionen brauchen Sie?“ Ich denke, damit ist viel gesagt.

Dieter Böhme: Die gesamte Forschungsfinanzierung – auch für Doktorandenstellen – ist staatlich gebunden und wird entsprechend gesteuert. In den Förderinstitutionen sitzen ja nicht nur Physik- oder Chemieprofessoren, sondern auch viele Verwaltungsbeamte. Wenn in einem Antrag nicht die richtigen Schlagworte stehen, gibt es kein Geld – oder weniger. Früher mussten Sie Nanotechnologie schreiben, später Biotechnologie. Heute schreiben Sie „Klimawandel“ oder „Energiewende“ – sonst keine Chance. Die gesamte Forschungslandschaft ist also politisch geprägt.

Milena Preradovic: Ja, kommen wir mal ganz kurz auf diese Politik zurück. Ich meine, alles, was Sie zur Leistungsdichte gesagt haben – was ja letztlich einfach Physik ist –, also für mich nicht einfach, aber für Sie…

Dieter Böhme: Simple Physik. Grundlegend.

Milena Preradovic: Ja, es ist grundlegende Physik. Das sind ja keine neuen Erkenntnisse. Das war also von vornherein klar. Auch Angela Merkel – war die nicht auch Physikerin? Die Erfinderin der Energiewende. Ich meine: Warum wird diese Energiewende gemacht, wenn doch klar ist, dass sie nicht funktionieren kann?

Dieter Böhme: Ich rate den Zuhörern, einfach mal zu googeln. Selbst auf Wikipedia findet man Informationen zur „Ethikkommission für eine sichere Energieversorgung“ – und da sieht man, wie viele Fachleute daran beteiligt waren, die den Atomausstieg beschlossen haben: Theologen, Soziologen, Politologen, ein Gewerkschafter – und wie viele Kernphysiker? Null. Wie viele Energietechniker? Auch null. Die Leopoldina war ebenfalls beteiligt – die kennen wir ja schon aus anderen Zusammenhängen.

Milena Preradovic: Ich sag nur: Corona, ne?

Dieter Böhme: Genau. Und genauso war es bei der Kohlekommission. Einfach mal „Kohlekommission“ googeln – da waren wieder alle möglichen Akteure dabei, inklusive diverser NGOs. Aber wie viele Energietechniker beim Kohleausstieg? Wieder null.

Milena Preradovic: Na ja, aber das heißt doch im Grunde, dass die Politik etwas durchsetzen will, von dem sie wissen müsste – und vermutlich auch weiß –, dass es nicht funktioniert. Und deshalb keine Fachleute hinzuzieht. Ja?

Dieter Böhme: Die Energiewende ist letztlich ein Produkt des „Green New Deal“ der EU. Und dieser wiederum geht zurück auf die Agenda 2030 von UN und Weltwirtschaftsforum. Das sind politische Vorgaben mit dem Ziel, die Welt zu „retten“, das Klima zu retten – das sind Narrative, die politisch durchgezogen werden. Und um noch mal auf den Bundestag zurückzukommen: Ich war der einzige Physiker dort. Mir war klar, dass ich niemanden überzeugen werde. Aber mir ging es darum, es wenigstens einmal zu Protokoll zu geben – dass ein Physiker, der nicht von staatlicher Finanzierung abhängig ist, seine Einschätzung abgegeben hat. Vielleicht braucht man das später einmal, wenn gefragt wird: „Habt ihr euch das überhaupt überlegt?“ Denn es war offensichtlich. Und das ist auch meine Überzeugung: Viele glauben wirklich an das, was ihnen politisch vorgegeben wird – und sie handeln auch im guten Glauben. Viele wollen die Welt retten. Sie sehen sich als berufen. Und wenn dann jemand wie ich etwas Kritisches sagt, wird das gerne als Schwurbelei oder „Aluhut“ abgetan – um es mal harmlos auszudrücken. Das kennen wir ja inzwischen.

Milena Preradovic: Ja, das ist Wahnsinn. Ich möchte noch ganz kurz auf ein anderes Thema kommen, das ja auch mit Physik zu tun hat: Infraschall bei Windrädern. Das sind sehr tiefe Töne, die der Mensch nicht hören kann. Viele Menschen in unmittelbarer Nähe zu Windrädern klagen über Beschwerden – von Schlafstörungen über Schwindel, Kopfschmerzen, Tinnitus, depressive Verstimmungen, Atemnot bis hin zu Schlaganfällen und Herzproblemen. Diese Symptome werden mit Infraschall in Verbindung gebracht. Offiziell heißt es aber: Das stimmt nicht, Infraschall sei völlig unbedenklich. Was sagen Sie dazu?

Dieter Böhme: Was soll ich dazu sagen? Die Symptome, die Sie genannt haben, sind übrigens identisch mit denen bei Seekrankheit. Und die bildet sich ja auch niemand ein. Ich komme gleich auf eine Hypothese zurück. Aber zuerst: Was ist Schall überhaupt? Es handelt sich um Druckschwankungen in Ausbreitungsrichtung – wie bei einer Ziehharmonika. Schall ist das, was wir hören können – in einem Frequenzbereich von etwa 20 bis 20.000 Hertz. Am empfindlichsten sind wir bei etwa 1 Kilohertz. Unterhalb von 20 Hertz hören die meisten Menschen nichts mehr. Aber die Druckschwankungen sind da – nur hören wir sie nicht mehr. Das nennt man dann Infraschall. Der Wal hört das, der Mensch nicht. Genauso wie der Hund Ultraschall hört, den wir nicht mehr wahrnehmen.

Milena Preradovic: Werden nicht sogar Ziegen eingesetzt, um Vulkanausbrüche vorherzusagen? Ich glaube, ich habe das bei Ihnen gelesen.

Dieter Böhme: Ja, tatsächlich. Ziegen werden nervös, lange bevor die Messgeräte der Vulkanologen etwas anzeigen. Man will ja möglichst frühzeitig evakuieren. Die Instrumente reagieren noch nicht, aber die Ziegen spüren offenbar etwas. Warum genau, ist schwer zu sagen. Empirie kommt immer vor der Theorie – das gilt auch in der Physik. Erst stellt man etwas fest, dann fragt man: Warum? Welches Organ reagiert? Wie funktioniert das? Und generell gilt: Je niedriger die Frequenz, desto größer die Wellenlänge. Bei einem Hertz reden wir über etwa 340 Meter Wellenlänge. Das sind riesige Distanzen. Erdbebenstationen oder Messstationen für Kernwaffentests müssen kilometerweit vom Windrad entfernt sein – sonst schlagen sie nur wegen des Infraschalls an. Und: Diese Frequenzen liegen auch im Bereich des menschlichen Herzschlags – also im Frequenzbereich, in dem auch unsere Organe reagieren können. Das heißt: Da hämmert permanent etwas auf den Körper ein, was das Ohr nicht wahrnimmt – aber der Körper spürt es.

Milena Preradovic: Das macht doch sicher auch etwas mit Gebäuden.

Dieter Böhme: Ja, Infraschall dringt in Gebäude ein. Und in den Gebäuden kann es zu Reflexionen kommen – je nachdem, wie die Strukturen beschaffen sind, wie lang das Gebäude ist, wie viele Räume es hat. Dann überlagern sich eintreffende und reflektierte Wellen – es entstehen stehende Wellen. Das sind feste Begriffe in der Physik. Auch Lichtbeugung am Gitter beruht auf Wellenüberlagerung.

Milena Preradovic: Dann frage ich mich: Worauf stützt sich die offizielle Meinung, dass Infraschall von Windrädern völlig unbedenklich sei? Das wird ja von Politik und Leitmedien verbreitet.

Dieter Böhme: Das stützt sich auf die Politik – und letztlich auf die Rechtsprechung, die sich wiederum auf die Politik bezieht. Bei uns beschließt das Bundesverfassungsgericht, ob es eine Klimakatastrophe gibt – das machen keine Physiker, das machen Juristen. Und das gesamte politische System ist darauf ausgerichtet, was politisch gewollt ist. Wenn sich die Politik nach dem Green New Deal richtet, der sich wiederum auf die Agenda 2030 stützt – und wenn sich die Rechtsprechung, die Medien und die Verwaltung nach der Politik richten –, dann stören natürlich Betroffene. Ich war auf einer Konferenz – die Menschen dort wirkten, als kämen sie aus den Folterkammern des Mittelalters. Sie hatten monatelang kaum geschlafen.

Milena Preradovic: Also Menschen mit Beschwerden wegen Infraschalls?

Dieter Böhme: Genau. Die rennen von Pontius zu Pilatus, von Arzt zu Arzt – bis sie vielleicht irgendwann einen finden, der überhaupt schon mal von Infraschall gehört hat. Die meisten sagen einfach: „Das bilden Sie sich ein.“

Milena Preradovic: Aber das muss man doch untersuchen. Das ist doch verrückt. Ich habe gelesen, man redet sich da mit dem Nocebo-Effekt heraus – also dass eine negative Erwartung den Schaden verursacht.

Dieter Böhme: Den Nocebo-Effekt gibt es durchaus – wie es auch Hypochonder gibt. Aber das ersetzt keine Forschung. Man muss das untersuchen.

Milena Preradovic: Ich habe noch ein Beispiel, das zeigt, wie politisch das alles ist. Das Umweltbundesamt – eigentlich zuständig für den Schutz der Menschen vor Umweltgefahren – weist Gefahren durch Infraschall zurück und befürwortet Windkraft. In Frankreich dagegen wurden Genehmigungen für Windräder zurückgenommen – wegen fehlerhafter Beurteilung der Geräuschemissionen. Frankreich setzt auf Atomkraft, Deutschland auf Windkraft. Das sagt doch schon einiges, oder?

Dieter Böhme: Zum Umweltbundesamt – das ja, sagen wir mal, vollständig grün besetzt ist – möchte ich mich gar nicht weiter äußern. Es ist eine politische Institution, ganz klar.

Milena Preradovic: Ja, aber dann habe ich zum Schluss noch ein großes Problem von Windrädern, das ich ganz kurz mit Ihnen besprechen möchte: der Abrieb. Den sieht man ja auch bei älteren Windrädern – die sehen ein bisschen abgenagt aus. Selbst der Wissenschaftliche Dienst des Bundestags hat festgestellt, dass dabei Material in die Umwelt gelangt. Wie viel ist das – und woraus besteht dieser Abrieb?

Dieter Böhme: Ich beantworte das gern – aber zuvor noch eine Anmerkung zu Frankreich. Der Unterschied zwischen Deutschland und Frankreich ist ganz einfach: Frankreich ist eine Atommacht.

Milena Preradovic: Salopp gesagt – genau das meine ich ja. Die einen setzen auf Atomkraftwerke, die anderen auf Windräder.

Dieter Böhme: Nicht nur auf Atomkraftwerke – auch auf Kernwaffen. Genauso wie England. Und deshalb brauchen Frankreich und Großbritannien Kernkraftwerke, weil dort auch das Plutonium für die Atomwaffen gewonnen wird – Plutonium-239 aus den abgebrannten Brennstäben. Deshalb gibt es die Wiederaufbereitungsanlagen in Sellafield (UK) und La Hague (Frankreich). Dort wird chemisch das Plutonium vom Uran getrennt – das Verfahren heißt PUREX, also Plutonium Uranium Redox Extraction. Daher brauchen die Franzosen ihre Kernkraftwerke – aus politisch-strategischen Gründen.

Milena Preradovic: Das ist politisch. Aber jetzt noch mal ganz kurz: Warum gehen die so anders mit Windkraft um?

Dieter Böhme: Weil sie sie gar nicht brauchen. In Deutschland dagegen wurde die gesamte Kerntechnik systematisch abgeschafft. Aber nun zum Thema Abrieb: Es gibt Fotos von den Vorderkanten der Rotorblätter – da sieht man den massiven Abrieb. Und das ist auch klar: Die Blattspitzen bewegen sich mit Geschwindigkeiten von über 300 Stundenkilometern – das ist Formel-1-Tempo. Da wirkt jedes Staubkorn, jedes Hagelkorn, jedes Insekt wie ein Geschoss. Laut einer Studie der Deutschen Luft- und Raumfahrt werden pro Jahr rund 1200 Tonnen Insekten an Windrädern zerschmettert – unabhängig von den vielen toten Vögeln und Fledermäusen. Das erzeugt Abrieb.

Dieter Böhme: Die Rotoren bestehen häufig aus Balsaholz – da stecken 30 bis 40 Balsaholzbäume drin, um die Form zu gestalten. Dann wird das laminiert – mit Epoxidharz, Glasfaser, Kohlefaser. In diesem Epoxidharz ist Bisphenol A enthalten – das steht im Verdacht, hormonähnlich zu wirken. Man kann das nachlesen – etwa in der Chemikalienverordnung REACH der EU oder auf der SVHC-Liste (Substances of Very High Concern). Dort steht Bisphenol A als besonders besorgniserregend eingestuft.

Dieter Böhme: Und es gibt eine zweite Stoffgruppe: die PFAS – per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen. Die sind besonders wetterfest, aber auch hochgiftig. Man nennt sie „Ewigkeitschemikalien“. Auch das kann man alles recherchieren. Der Abrieb pro Windrad liegt etwa bei 100 Kilo im Jahr – das ist die Größenordnung. Bei 30.000 Windrädern über 20 Jahre kommen wir auf etwa 60.000 Tonnen lungengängigen Feinstaubs, der sich in der Umwelt verteilt – auf Äckern, im Wasser, in der Luft. Ein Beispiel: In Niedersachsen ist ein Rotorblatt zerbrochen. Da mussten hektarweise Felder geräumt werden, der Mais verbrannt werden – wegen der Kontamination. Da merkt man es dann mal. Sonst wird es einfach unter den Teppich gekehrt.

Milena Preradovic: Aber Hauptsache, Plastikstrohhalme sind verboten.

Dieter Böhme: Und die Deckel an den Flaschen sind jetzt fest – wo man sich die Nase plattdrückt, wenn man trinken will.

Milena Preradovic: Ganz genau.

Dieter Böhme: Wenn man das trinkt…

Milena Preradovic: Also, Herr Böhme, vielen Dank für dieses launige Gespräch. Hätte ich ehrlich gesagt nicht erwartet – mit Physik. Ich bin da ja eher so ein Physik-Legastheniker. Aber das war sehr spannend. Hochinteressante Informationen. Vielen Dank, dass Sie da waren.

Dieter Böhme: Ja – und vielleicht noch zum Abschluss: Ich halte ja auch Vorträge, und seit meinem Auftritt im Bundestag bekomme ich bundesweit Anfragen. Ich war in Bayern, Baden-Württemberg – überall. Und ich stelle fest: sehr viele aufgeweckte Leute. Auch durch Corona aufgeweckt – Menschen, die nicht mehr alles glauben, was der Fernseher sagt.

Milena Preradovic: Ja.

Dieter Böhme: Schönes Schlusswort.

Milena Preradovic: Schönes Schlusswort. Vielen Dank.
Tja Leute, so geht’s – launig und informativ, sogar mit Mathematik. Aber eins ist klar: Menschliche Gesetze können Naturgesetze nicht aushebeln. Und da hilft es auch nicht, wenn man alle Gegenstimmen unterdrückt und ins rechte Lager „framet“.
Eins ist auch klar: Irgendwer profitiert immer – und irgendwer zahlt. Das sind dann vor allem wir, die Steuerzahler. Ich wünsche euch trotzdem eine gute Zeit. Bis bald.

Milena Preradovic: The flagship project of recent German governments: the energy transition. The dream of wind and sun as the driving force behind Germany as an industrial nation. However, it is not working out so well. The power grids are faltering, and periods of low wind and low sunlight are causing prices to skyrocket—as are electricity imports. And the economy is barely competitive anymore. “Yes, but the climate catastrophe would be much worse,” people say. Arguments fall flat. So let’s turn to physics for help – and the laws of nature. Because it’s hard to argue against them, says my guest. Keyword: power density in renewables. Physics versus ideology. Who wins? One of our topics now in Punkt Preradovic. Hello, Dieter Böhme. Nice to have you here.

Dieter Böhme: Yes, thank you for inviting me.

Milena Preradovic: My pleasure. Let me introduce you briefly: You have a degree in physics and have worked for various international companies in the field of solid-state analysis. You were also a radiation protection officer and were invited to the Thuringian state parliament and the German Bundestag as an expert on energy issues. In your “restless retirement,” as you call it, you are involved in citizens‘ initiatives against wind power throughout Germany and deal with fundamental physical questions, which you explain in technical articles and lectures. And the power density of renewable energies is precisely such a fundamental issue—which is what we will be discussing today. Perhaps you could start by explaining briefly what power density is.

Dieter Böhme: Yes, density is a very fundamental concept in physics. Let me give you an example so that everyone understands: A large tree trunk floats in water, a small stone sinks. The decisive criterion is density. The density of the stone is greater than that of the water, which is why it sinks. Power density is the electrical power that a particular power plant can generate in relation to the amount of space it occupies. So, for example, a solar cell on a roof—per square meter. You always have to standardize it, in this case per square meter of solar surface area or per square meter of rotor surface area of a wind turbine—always the rotor surface area swept by the rotor, not the rotor blade. Or in relation to the area required by a coal-fired power plant or a nuclear power plant – including opencast mining. Always in relation to the respective area. In the case of a wind turbine, this can be the rotor area or the landscape area, in order to compare it with other types.

Milena Preradovic: Let’s start with wind turbines. What is the power density of wind turbines compared to fossil fuels?

Dieter Böhme: You can estimate this by calculating the power of the wind turbine per square meter in relation to the wind energy available – I’ll leave that out for now. Or you can refer to the technical literature. There is a publication by the Max Planck Institute for Biogeochemistry in Jena – which, incidentally, are big proponents of wind power. This study states that the power that can be extracted from the atmosphere is between 0.5 and 2 watts per square meter of landscape area. It is perhaps easier to talk about megawatts per square kilometer instead of watts per square meter – it’s the same figure. Then you can compare that with Germany, which has 360,000 square kilometers, and you don’t have to calculate in square meters.

Milena Preradovic: And how does that compare to fossil fuels?

Dieter Böhme: Depending on whether you include hard coal, lignite or something else, the figure in Germany is around 70 on average, for example in North Rhine-Westphalia, where the seams are thicker, meaning that less land is needed. That’s also what I said in my article in The Epoch Times. In eastern Germany, it’s a little less because the seam height isn’t quite as great there – between 40 and 80.

Milena Preradovic: So 0.5 for wind turbines and 70 for coal?

Dieter Böhme: Let’s just say 1 for wind turbines – that’s easier to remember and compare. With extensive wind power expansion, the turbines take wind away from each other, which further reduces the power density. We may come back to that later. So 1 for wind turbines, around 70 for lignite-fired power plants, 400 for hard coal-fired power plants – according to the literature – 700 for nuclear power plants and well over 1000 for new nuclear power plants. So we are talking about orders of magnitude – a factor of 100 or 1000 compared to wind power.

Milena Preradovic: And what is the reason for this – let’s say – low power density of wind turbines?

Dieter Böhme: This is because wind turbines convert wind energy – physicists call it the kinetic energy of the wind. Let me give you a quick formula to make it easier to understand: it’s ½ times mass times velocity squared. We know this from cars: if my car weighs a ton and travels at 100 kilometers per hour – velocity squared – and I then drive at 200, the energy is not double, but four times as much, because it’s squared. It’s the same with wind power. The wind has a certain density. If you look at the square meter of a wind column in front of the wind turbine, the formula is: ½ times air density times speed cubed. That’s all the wind can offer. And just under half of that is converted into electrical energy by a wind turbine – that’s all that’s possible with a three-bladed wind turbine. I’ll calculate it so you can see how it works. So: ½ times density times speed cubed. Wind turbines on land – known as low-wind turbines – have a rated output of 11 meters per second. If the wind blows stronger than that, they can no longer convert it. Let’s calculate with 10 – that’s easier. 10 times 10 times 10 is 1000. That’s understandable.

Milena Preradovic: I see. Even I understand that.

Dieter Böhme: Wonderful. The density of air is 1.2. Multiply that by 1000 to get 1200, then divide by 2 to get 600 watts. So what the wind can offer the wind turbine at 10 meters per second is 600 watts – per square meter of rotor area, not per wind turbine. This is often misunderstood. And that’s not even an EU vacuum cleaner with 900 watts, just for comparison. Of these 600 watts, only about half can be converted into electrical energy, i.e. about 300 watts – at wind force 6, i.e. 10 meters per second.

Milena Preradovic: Yes, that doesn’t sound like much. And now you’ve just mentioned it: a study by the Max Planck Institute in Jena shows that the power density is even lower in wind farms, where the wind turbines steal the wind from each other?

Dieter Böhme: Yes, exactly. Perhaps another comparison – if I may continue with my calculations: If the wind only decreases by half, i.e. from 10 to 5 meters per second, then we have 5 times 5 times 5, which is 125. This means that with half the wind, I only have 12.5% of the energy. So, out of 1000 watts, only 125 watts remain at half wind speed. At 5 meters per second—and wind turbines start up at around 3 to 4 meters per second—only 12.5% of what was already little remains.

Milena Preradovic: And then we have the dark doldrums. There’s nothing there at all.

Dieter Böhme: That’s just calculated for the case that the wind is blowing at all. Even if the wind were to blow constantly at 5 or 10 meters per second, that would be the maximum that could be converted – from an incandescent light bulb to a third of an EU vacuum cleaner.

Milena Preradovic: And that wouldn’t change with larger or improved wind turbines?

Dieter Böhme: The wind blows a little stronger at higher altitudes; there is a so-called gradient, meaning that the wind speed increases with altitude. But—and this has now also been confirmed by MDR and the Max Planck Institute—at higher altitudes, wind turbines take even more wind away. Why? If electricity is to be generated, this energy has to come from somewhere. It can only come from the kinetic energy of the wind, i.e., from its speed. This means that the wind speed must decrease. That is why wind power cannibalizes itself. Many people don’t want to believe this. They think it’s an endless process, but it’s not. To give you a figure: in Germany, wind power generates around 130 terawatt hours of electricity per year. “Tera” is a number with twelve zeros. Geologists often compare energy to the Hiroshima bomb – a measure of 6 times 10 to the power of 13 joules. If you divide that, you get about 7,900 Hiroshima bombs – that’s how much energy is extracted from the atmosphere by wind power every year. Of course, this automatically reduces the wind speed – but only when the wind is blowing and the wind turbines are not standing still.

Milena Preradovic: Oh, I see – does that also have an impact on the wind beyond these wind farms?

Dieter Böhme: Yes, the wind speed is reduced – that’s one effect. For other wind turbines that are then downwind, i.e., behind them in the direction of the wind, there is simply less wind available. And what’s more, a rotor blade works like the wing of a glider. The air flows unevenly over the surface, generating lift – in this case, a rotational movement. Behind the wind turbine, however, this laminar flow is strongly turbulent over kilometers, creating a turbulent flow. Everyone is familiar with turbulence from flying – it causes the aircraft to shake. The wind turbine does not fall over, but it becomes less efficient. The more wind turbines are built, the more they influence each other – through turbulence and through the reduction of wind speed.

Milena Preradovic: But many, many more wind turbines are to be built in order to eventually supply Germany entirely with wind and solar power. I actually wanted to ask you how many wind turbines would be needed for this – in other words, how large the area would have to be. But if they also steal wind from each other…

Dieter Böhme: Let’s calculate it using the figures from the Max Planck Institute: They give 0.5 to 2 watts per square meter – let’s take one for the sake of simplicity. That corresponds to one megawatt per square kilometer of landscape area. Germany has 360,000 square kilometers.

Milena Preradovic: Yes.

Dieter Böhme: So, in purely mathematical terms, 360 gigawatts could be extracted from the atmosphere – without losses and without technical restrictions. Current electricity consumption is around 70 gigawatts. But the energy transition doesn’t just affect electricity – it also affects transport, heating, and industrial heat. Electricity only accounts for around 20% of what is known as primary energy. That means 70 times 5 is about 350 – so theoretically you would need the entire area of Germany.

Milena Preradovic: So you would have to cover the whole of Germany with wind turbines to make the energy transition a reality?

Dieter Böhme: Yes. And then they would steal the wind from each other.

Milena Preradovic: Then they would steal the wind from each other…

Dieter Böhme: Exactly. I could also calculate how big wind turbines can be. Today, with a rotor diameter of 160 meters, we are already talking about 20,000 square meters – that’s about three soccer fields. At 180 meters, it’s 30,000 square meters – four or five soccer fields hanging in the air. So it depends on how many wind turbines you install and how big their rotors are. They are being built higher and higher because there is more wind at the top. But this also means that they take more wind away from each other. The MDR – which surprised me – and also the Max Planck Institute now write that smaller wind turbines should be built because they don’t take the wind away from each other as much at high altitudes.

Milena Preradovic: I’ll link to these articles. But currently, particularly large wind turbines are being built—almost as tall as the Eiffel Tower—especially in areas with low wind speeds. The idea is that you can still harvest wind there. That doesn’t really make sense, does it?

Dieter Böhme: No, it doesn’t make any sense at all. But it’s being pushed through regardless of whether it makes physical sense. There are certain exclusion criteria in low-wind areas. In cities, for example—where there is the greatest support for wind power—they are not allowed to be built. Although, historically speaking, it was precisely there that the first wind power concepts emerged: In the 1930s and 40s, so-called Reich power towers were designed – hold on to your hats – 500-meter-high steel towers with horizontally rotating rotors that were supposed to deliver up to ten megawatts. This idea disappeared after the war and was later revived in the Federal Republic of Germany as a large wind turbine – “Growian.” So the idea of generating electricity from wind dates back to the 1930s and 1940s.

Milena Preradovic: People always say that wind alone is not enough because, as you said, sometimes it doesn’t blow. That’s why there is always talk of an energy mix. What about the power density of solar energy? And biomass? They’re not particularly high-yield either.

Dieter Böhme: Biomass is actually even lower than wind power – you can read that on Wikipedia. If you google “renewable energy density,” you’ll find an overview: Biomass generates about 0.2 megawatts per square kilometer. You would have to plant biomass all over Germany – including all the cities – just to cover the electricity demand. Such calculations are of course unrealistic, but they show the dimensions involved. Even if you use a mix: we have an electricity consumption of around 70 gigawatts. Around five gigawatts of this is covered by biomass. There are already around 12,000 biogas plants for this purpose. These use manure, but also corn – which is then transported by tractors that consume diesel. That’s something we need to question. It’s a source of income for farmers, yes – but it can’t be increased. I think five gigawatts is the absolute maximum. And that’s not even 10% of our electricity needs. Electricity, in turn, accounts for only 20% of the total energy required for the energy transition. That means we can basically forget about it – it’s a complete waste.

Milena Preradovic: I mean, you said all that at a hearing in the German Bundestag. You talked about power density there. What were the reactions?

Dieter Böhme: In the Bundestag, each party can invite one or two experts. They are then allowed to make a four-minute statement and then answer questions for three minutes in three rounds – including the question. When I arrived, I was told that I could speak for three minutes – even though I had been told four minutes beforehand. I had practiced my statement ten times, it took three minutes and 50 seconds – but then I had to cut it short. Let me tell you a little anecdote that will make you smile: Parallel to the hearing, there was an event on the topic of “The Baltic Sea will become a sea of hydrogen.” It was about offshore wind power and hydrogen production at sea, which would then be transported by tankers. In my statement, I said something along the lines of: “As far as I know, there is currently no large-scale technology for extracting hydrogen from seawater by electrolysis.” This was initially ignored. After about 15 minutes, a representative of EnBW – also an expert – spoke up and said, “Yes, we are researching that.” So there you have it: projects are being discussed publicly – with hundreds of people and journalists – and I say in my three-minute speech that the technology doesn’t even exist yet. And then at some point, someone confirms it in passing. I don’t think I need to say any more about that.

Milena Preradovic: Yes, it all sounds completely absurd. There’s always talk about large-scale storage – of electricity from wind energy. But there’s no technology for that either, is there?

Dieter Böhme: No, there isn’t. Of course, everyone is familiar with the technology from cell phones or notebooks – you can store electricity there.

Milena Preradovic: You can do that in your house too, with solar energy – if you equip your house accordingly, right?

Dieter Böhme: Yes. Electricity storage – apart from electrical capacitors, where two plates are charged positively and negatively – always requires conversion into another form of energy, especially on a large scale. And every conversion involves efficiency losses. This means that your battery ultimately stores electricity in chemical energy. If you want to convert electricity into hydrogen, this is physically the most absurd thing you can do – because you are converting high-quality, versatile electricity that can be used to power machines, generate light or operate devices into low-quality chemical binding energy. If you then want to convert this back into electricity, you need a heat engine – such as a power plant or a gas turbine. The conversion of heat into electricity is subject to physical efficiency, which is around 0.35 for such machines. This means that two-thirds of the energy used is lost as waste heat and one-third is returned as electricity.

Dieter Böhme: But before that, you already had an efficiency of only about 0.6 to 0.8 during electrolysis. And it is important to note that all physical efficiencies cannot be exceeded by any engineering achievement. Anyone who claims otherwise is talking about perpetual motion. And people have been working on that unsuccessfully for thousands of years.

Milena Preradovic: Yes, I did a little research and came across a start-up in Jülich that is working on a rotor with storage capacity. But I assume that doesn’t solve all the problems?

Dieter Böhme: May I tell you another little story?

Milena Preradovic: I’d love to – I enjoyed the last one.

Dieter Böhme: I grew up in a village. My grandparents had a small farm. During the potato harvest, I was sometimes allowed to drive the Lanz Bulldog. It had a large flywheel – made of iron. It was heavy, spun around and helped the single-cylinder diesel engine get through every bump in the ground because it stored energy.

Milena Preradovic: Exactly – they do that in Jülich too. Flywheel, I’ll remember that.

Dieter Böhme: Yes. There are other concepts too – hoisting weights on cranes, for example. When you lift a weight, you store electrical energy in potential energy – mass times height times the acceleration due to gravity. That’s linear. If you use a flywheel instead, you store energy in the rotation – which is proportional to the square of the angular velocity. So you get more energy stored with the same mass if you let it rotate instead of pulling it up. The plant in Jülich is supposed to rotate at 45,000 revolutions per minute. That’s physically plausible – just like with the old Lanz Bulldog. It’s nothing new.

Dieter Böhme: The problem is the high speeds. You could also use a 1,000-ton wheel. But if it gets out of control – if it becomes unbalanced, for example – it will roll for miles across the landscape like a child’s spinning top. At 45,000 revolutions per minute, everything has to remain in perfect balance. And in all the articles I’ve read on the subject, there’s never any mention of how much energy these storage systems can actually store – in megawatt hours or kilowatt hours, for example. Instead, they talk about “solutions for the energy transition.” But concrete figures? None.

Dieter Böhme: I’ll give you two other examples: In Lusatia, there is a battery storage facility – the largest – that is supposed to save the energy transition. It has 50 megawatt hours. The daily electricity demand in Germany is around 1.6 to 1.7 terawatt hours. Tera is twelve zeros, mega is six. If you do the math, you would need around 3 trillion euros to build such battery storage facilities for one day.

Dieter Böhme: But dark periods can last a month. Then multiply that by 30—and then by five again, because electricity only accounts for 20% of the total energy demand of the energy transition. It’s astronomical. Anyone who thinks physically and calculates using the rule of three can see that it can’t work. There’s no point talking about improvements or new inventions – it simply can’t work.

Dieter Böhme: Here’s another example to illustrate this. A few years ago, we read in the newspaper that an ice storage system based on the “grandfather clock principle” had been invented in northern Thuringia. A 20-kilogram weight was lifted using wind power and was supposed to store electricity in elevator shafts. This would have allowed you to cook for 25 seconds or vacuum for 55 seconds. Any physicist can see immediately that this amount of energy is negligible – you can’t do practically anything with it. And yet it received 2.2 million euros in subsidies.

Milena Preradovic: Okay. There aren’t any physicists in the Bundestag. Let’s put it this way – I know at least one. They don’t even seem to know one. But otherwise you hardly ever hear anything from other physicists. Are they afraid? Will they get a slap on the wrist?

Dieter Böhme: There are different levels. I know a little about the research landscape and its funding in Germany. The Fraunhofer Institutes, for example, where I also worked, are financed half by the federal government and half by the state. University professors have to raise third-party funds. That means they need to submit applications. One professor once told me, “If I apply to research the love life of the lugworm, I have no chance of getting funding. But if I say I want to research the love life of the lugworm in the context of climate change, the question is: How many millions do you need?” I think that says a lot.

Dieter Böhme: All research funding—including for doctoral positions—is tied to the state and is controlled accordingly. The funding institutions are not only staffed by physics or chemistry professors, but also by many administrative officials. If an application does not contain the right buzzwords, there is no money—or less money. In the past, you had to write nanotechnology, later biotechnology. Today, you write “climate change” or “energy transition” – otherwise you don’t stand a chance. So the entire research landscape is politically influenced.

Milena Preradovic: Yes, let’s come back to this politics for a moment. I mean, everything you said about power density – which is ultimately just physics – well, not easy for me, but for you…

Dieter Böhme: Simple physics. Fundamental.

Milena Preradovic: Yes, it’s basic physics. These aren’t new findings. So it was clear from the outset. Even Angela Merkel – wasn’t she a physicist? The inventor of the energy transition. I mean, why is this energy transition being carried out when it’s clear that it can’t work?

Dieter Böhme: I advise listeners to just google it. Even on Wikipedia, you can find information about the “Ethics Commission for a Safe Energy Supply” – and there you can see how many experts were involved in deciding to phase out nuclear power: theologians, sociologists, political scientists, a trade unionist – and how many nuclear physicists? Zero. How many energy engineers? Also zero. The Leopoldina was also involved – we already know them from other contexts.

Milena Preradovic: I’ll just say: Corona, right?

Dieter Böhme: Exactly. And it was the same with the Coal Commission. Just google “Coal Commission” – again, all kinds of players were involved, including various NGOs. But how many energy engineers were involved in the coal phase-out? Again, zero.

Milena Preradovic: Well, yes, but that basically means that politicians want to push through something that they must know – and probably do know – won’t work. And that’s why they don’t consult experts. Right?

Dieter Böhme: The energy transition is ultimately a product of the EU’s “Green New Deal.” And that, in turn, goes back to the UN and World Economic Forum’s Agenda 2030. These are political guidelines with the aim of “saving” the world, saving the climate—these are narratives that are being pushed through politically. And to come back to the Bundestag: I was the only physicist there. I knew I wasn’t going to convince anyone. But I wanted to at least put it on record – that a physicist who is not dependent on government funding has given his assessment. Maybe it will be needed later, when someone asks, “Did you even think about this?” Because it was obvious. And that is also my conviction: many people really believe what they are told politically – and they act in good faith. Many want to save the world. They see themselves as called to do so. And when someone like me says something critical, it is often dismissed as nonsense or “tin foil hat” thinking – to put it mildly. We are all familiar with that by now.

Milena Preradovic: Yes, it’s crazy. I would like to briefly touch on another topic that is also related to physics: infrasound from wind turbines. These are very low-frequency sounds that humans cannot hear. Many people living in the immediate vicinity of wind turbines complain of symptoms ranging from sleep disorders, dizziness, headaches, tinnitus, and depressive moods to shortness of breath, strokes, and heart problems. These symptoms are associated with infrasound. Officially, however, the line is that this is not true and that infrasound is completely harmless. What is your take on this?

Dieter Böhme: What can I say? The symptoms you mentioned are identical to those of seasickness. And nobody imagines that. I’ll come back to a hypothesis in a moment. But first: What is sound anyway? It is pressure fluctuations in the direction of propagation – like an accordion. Sound is what we can hear – in a frequency range of about 20 to 20,000 hertz. We are most sensitive at about 1 kilohertz. Below 20 hertz, most people can no longer hear anything. But the pressure fluctuations are still there – we just can’t hear them anymore. This is called infrasound. Whales can hear it, but humans can’t. Just like dogs can hear ultrasound, which we can’t perceive.

Milena Preradovic: Aren’t goats even used to predict volcanic eruptions? I think I read that in one of your articles.

Dieter Böhme: Yes, indeed. Goats become nervous long before the volcanologists‘ measuring instruments show anything. The aim is to evacuate as early as possible. The instruments don’t react yet, but the goats apparently sense something. It’s hard to say exactly why. Empiricism always comes before theory – that also applies in physics. First you observe something, then you ask: Why? Which organ is reacting? How does that work? And as a general rule, the lower the frequency, the longer the wavelength. At one hertz, we’re talking about a wavelength of around 340 meters. That’s a huge distance. Earthquake stations and measuring stations for nuclear weapons tests have to be kilometers away from wind turbines, otherwise they’ll be triggered by the infrasound. What’s more, these frequencies are also within the range of the human heartbeat – in other words, within the frequency range at which our organs can react. This means that something is constantly hammering away at the body that the ear cannot perceive – but the body can feel it.

Milena Preradovic: Surely that also has an effect on buildings.

Dieter Böhme: Yes, infrasound penetrates buildings. And reflections can occur inside buildings – depending on the structure, the length of the building, and how many rooms it has. Then the incoming and reflected waves overlap, creating standing waves. These are established terms in physics. Light diffraction on a grid is also based on wave interference.

Milena Preradovic: Then I ask myself: What is the official opinion that infrasound from wind turbines is completely harmless based on? This is what politicians and the mainstream media are saying.

Dieter Böhme: It is based on politics – and ultimately on case law, which in turn refers to politics. In our country, the Federal Constitutional Court decides whether there is a climate catastrophe – this is not done by physicists, but by lawyers. And the entire political system is geared towards what is politically desirable. If politics is guided by the Green New Deal, which in turn is based on Agenda 2030 – and if the courts, the media, and the administration are guided by politics – then those affected will naturally be upset. I was at a conference – the people there looked like they had come from the torture chambers of the Middle Ages. They had hardly slept for months.

Milena Preradovic: So people with complaints about infrasound?

Dieter Böhme: Exactly. They run from pillar to post, from doctor to doctor – until they finally find someone who has even heard of infrasound. Most people just say, “It’s all in your head.”

Milena Preradovic: But you have to investigate that. It’s crazy. I’ve read that people dismiss it as the nocebo effect – that negative expectations cause the damage.

Dieter Böhme: The nocebo effect definitely exists – just as there are hypochondriacs. But that’s no substitute for research. It needs to be investigated.

Milena Preradovic: I have another example that shows how political this all is. The Federal Environment Agency—which is actually responsible for protecting people from environmental hazards—rejects the dangers of infrasound and supports wind power. In France, on the other hand, permits for wind turbines have been revoked due to incorrect assessments of noise emissions. France is focusing on nuclear power, Germany on wind power. That says a lot, doesn’t it?

Dieter Böhme: I don’t want to comment any further on the Federal Environment Agency, which is, let’s say, completely green. It’s a political institution, that’s clear.

Milena Preradovic: Yes, but then I have one last major problem with wind turbines that I would like to discuss with you briefly: abrasion. You can see this on older wind turbines – they look a bit gnawed. Even the Scientific Service of the German Bundestag has determined that material is released into the environment as a result. How much is that – and what does this abrasion consist of?

Dieter Böhme: I’d be happy to answer that – but first, a comment on France. The difference between Germany and France is quite simple: France is a nuclear power.

Milena Preradovic: To put it bluntly – that’s exactly what I mean. Some rely on nuclear power plants, others on wind turbines.

Dieter Böhme: Not just nuclear power plants – nuclear weapons too. Just like England. And that’s why France and Great Britain need nuclear power plants, because that’s where the plutonium for their nuclear weapons is extracted – plutonium-239 from spent fuel rods. That’s why there are reprocessing plants in Sellafield (UK) and La Hague (France). There, the plutonium is chemically separated from the uranium – the process is called PUREX, which stands for Plutonium Uranium Redox Extraction. That’s why the French need their nuclear power plants – for political and strategic reasons.

Milena Preradovic: That’s political. But now, very briefly: Why do they take such a different approach to wind power?

Dieter Böhme: Because they don’t need it. In Germany, on the other hand, all nuclear technology has been systematically abolished. But now to the subject of abrasion: there are photos of the leading edges of the rotor blades – you can see the massive abrasion. And that’s obvious: the tips of the blades move at speeds of over 300 kilometers per hour – that’s Formula 1 speed. Every speck of dust, every hailstone, every insect acts like a projectile. According to a study by the German Aerospace Center, around 1,200 tons of insects are crushed by wind turbines every year – not to mention the many dead birds and bats. That causes abrasion.

Dieter Böhme: The rotors are often made of balsa wood – 30 to 40 balsa trees are used to create the shape. This is then laminated with epoxy resin, glass fiber, and carbon fiber. This epoxy resin contains bisphenol A, which is suspected of having a hormone-like effect. You can read about this in the EU’s REACH chemicals regulation or on the SVHC list (Substances of Very High Concern). Bisphenol A is classified there as a substance of very high concern.

Dieter Böhme: And there is a second group of substances: PFAS – per- and polyfluorinated alkyl substances. These are particularly weather-resistant, but also highly toxic. They are called “forever chemicals.” You can research all of this too. The abrasion per wind turbine is around 100 kilograms per year – that’s the order of magnitude. With 30,000 wind turbines over 20 years, we arrive at around 60,000 tons of respirable fine dust that is distributed in the environment – on fields, in water, in the air. An example: In Lower Saxony, a rotor blade broke. Hectares of fields had to be cleared and the corn burned because of contamination. That’s when you notice it. Otherwise, it’s just swept under the rug.

Milena Preradovic: But the main thing is that plastic straws are banned.

Dieter Böhme: And now the lids on bottles are fixed—where you have to flatten your nose when you want to drink.

Milena Preradovic: Exactly.

Dieter Böhme: When you drink that…

Milena Preradovic: Well, Mr. Böhme, thank you very much for this entertaining conversation. To be honest, I didn’t expect that – with physics. I’m more of a physics dyslexic. But it was very exciting. Highly interesting information. Thank you very much for being here.

Dieter Böhme: Yes – and perhaps one last thing: I also give lectures, and since my appearance in the Bundestag, I’ve been receiving requests from all over the country. I’ve been to Bavaria, Baden-Württemberg – everywhere. And I’ve noticed that there are a lot of bright people out there. They’ve been awakened by Corona – people who no longer believe everything they see on TV.

Milena Preradovic: Yes.

Dieter Böhme: Nice closing words.

Milena Preradovic: Nice closing words. Thank you very much.

Well, folks, that’s how it is – humorous and informative, even with math. But one thing is clear: human laws cannot override the laws of nature. And it doesn’t help to suppress all dissenting voices and frame them as right-wing.

One thing is also clear: someone always profits—and someone always pays. That someone is mainly us, the taxpayers. Nevertheless, I wish you all the best. See you soon.