Desertec – das Super-Stromnetz und das langersehnte Ende der Atomenergie

Hier möchte ich zur aktuellen politischen Diskussion Auszüge aus einem Vortrag einbringen, den ich am 29.09.2008 in Karlsruhe besuchen konnte. Der Referent war Dr. Gregor Czisch, ein Spezialist im Themenbereich Erneuerbare Energien, der. u.a. auch für die Bundesregierung beratend tätig ist. Seine Promotion „Szenarien zur zukünftigen Stromversorgung – Kostenoptimierte Variationen zur Versorgung Europas und seiner Nachbarn mit Strom aus erneuerbaren Energien“ baute der Diplomphysiker und Dr. der Ingenieurswissenschaften sukzessive zu einer Vortragsreihe aus, die er, neben zahlreichen Veröffentlichungen und seiner Forschungstätigkeit an der Universität Kassel, noch heute der Öffentlichkeit präsentiert.

Bevor ich zum äußerst interessanten Kern der Thesen von Dr. Czisch komme, möchte ich anlehnend an seinen Vortrag eine kurze Einführung in die Thematik Alternativer Energien geben.

Der Klimawandel

Klimamodelle errechnen bis 2070 einen Rückgang des Niederschlags von bis zu 50%, bei einem jährlichen Anstieg des CO2-Ausstoßes um 1%.

Anstieg CO2-Ausstoß
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
1,0% 3,8% 4,4% 5,2% 3,5% 2,1% 2,8%

In einigen Ländern rechnet man schon mit bis zu 50% weniger Ernteerträgen bis 2020.

Ca. 40 % der weltweiten CO2-Emissionen werden durch Stromerzeugung hervorgerufen [Quelle]. Kohlekraftwerke sind dabei am schlimmsten, sie alleine bringen es schon auf 30% der weltweiten CO2-Emissionen.

weltkugel

Biomasse

Das ökologisch und sozial verträgliche Biomasse-Potential wird auf 200.000 TWh/Jahr eingeschätzt, womit man den gesamten Strombedarf decken könnte. Eine Schwierigkeit ist hier allerdings auch neben der komplizierten politisch notwendigen Reglementierung der geringe Wirkungsgrad von ca. 30 %. [Quelle: DREIER, T. (2000): Ganzheitliche Systemanalyse und globale Potenzialanalyse biogener Kraftstoffe. Dissertation TU-München,  E&M Verlag.]

Photovoltaik

In Deutschland erntet man hiermit im Dezember nur 5% der Strommenge von der im Juli. Der beste Platz mit den höchsten „Ernteerträgen“ hierfür wäre der Himalaya.

Wasserkraft mit Schlüsselrolle

Dr. Czisch erklärt, dass eine rein regenerative Stromversorgung für Europa möglich ist. Einer der Schlüssel dazu ist die Wasserkraft. Diese lässt sich wiederrum aufteilen in

  • Speicherwasserkraftwerke
  • Laufwasserkraftwerke

Die Speicherwasserkraftwerke können von besonderer Bedeutung werden, wenn es um die Frage der Zwischenspeicherung von Energie geht. Da die Erzeugung von Solar- und Windenergie stärker schwanken kann, muss man solche Speichermöglichkeiten zwischenschalten.

Gregor Czisch errechnete eine Nennleistung von 96 Gigawatt in Europa, die durch Speicherwasserkraftwerke  zur Verfügung gestellt werden kann. Dies entspricht einer jährlichen Stromversorgung von ca. 275 TWh, was ca. der Hälfte des Stromverbrauchs in Deutschland entspricht [Quelle].
Weltweit sind 750 GW Nennleistung an Wasserkraftwerken zur jährlichen Stromerzeugung von 2500 TWh installiert. Das Potential der Wasserkraft liegt zudem noch weit darüber [vgl. Prof. Dr. Hans-Burkhard Horlacher: Globale Potenziale der Wasserkraft]. Gründe, warum bspw. auch die Weltbank Projekte in Afrika zur Förderung der Wasserkraft finanziert und sich derzeit weltweit Anlagen mit weiteren insgesamt 289 GW  in Planungsphase befinden.

Solarthermische Kraftwerke

Günstigster Standort hierfür sind die Wüsten. Allein die Sahara könnte hiermit 700 x den Strombedarf der EU decken. Unser derzeitiges weltweites Stromnetz ist aber nicht in der Lage, derartige Strommengen über mehrere Länder hinweg zu transportieren. Am besten geeignet hierfür ist eine Hochspannungsgleichstrom-Übertragung (HGÜ).

Und jetzt zur Kernaussage dieses Aufsatzes =>

Es erscheint wirtschaftlich für uns, in Mauretanien solarthermisch Strom zu erzeugen unter Nutzung neuer Möglichkeiten wie Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) und neuester Speichertechnologien.

weltherz

Windkraft

Auch die Windkraft (Schleßwig-Holstein kann seines 40% des Strombedarfs damit decken) kann gute Ausgleichsmöglichkeiten in einem international verbundenen Stromnetz schaffen. In Afrika gibt es mehr Wind im Sommer, in Europa gibt es mehr Wind im Winter. Ägypten ist dabei einer der besten Standorte für Windkraftanlagen.

Alternative Energien billiger als heutiger Strompreis

Herr Dr. Czisch stellte ein Modell auf, in welches heutige Technologien und Kosten einflossen. In seinem Szenario wurden keine fossilen Energieträger zur Stromerzeugung verwendet. Nach linearer Optimierung aller Faktoren landete er bei einer Stromerzeugung von 70% aus Windkraft. Zur Regelung der Schwankungen waren vorgesehen Biomasse mit hohem Wirkungsgrad, Wasserspeicher und etwas Solarenergie. Nach Berücksichtigung aller Transport- und Speicherungskosten und der Transportverluste kam er auf einen kWh-Preis von 4,6 Cent. Für die EU & Norwegen würde man damit auf Ausgaben von jährlich 1,1% des BIP kommen. Die heutigen Ausgaben dieser Region für Strom liegen bei über 2%.

Über die Frage, was die Entwicklungsperspektiven z.B. für Marokko sind, wenn es 10% des EU-Stromverbrauchs exportiert, kann man man sich noch mehr begeistern.

Es gibt allerdings auch einige Netzengpässe in den Netzen innerhalb Europas, weswegen auch hier der NEtzausbau notwendig ist. Am Ende könnten die Stromkosten aber unter den heutigen liegen und die Energiequellen zu 100% regenerativ.

Anfängliche Ablehnung der Energiekonzerne

Hr. Dr. Czisch berichtete, wie er über Jahre hinweg mit seinen Analysen und Berechnungen der alternativen Szenarien bei Einergiekonzernen vorstellig wurde, diese ihn aber teilweise ganz unverblümt die kalte Schulter zeigten.

So wie die EdF, die das für technisch machbar hielten, aber auf schwieriges politisches Tauziehen verwiesen. Die E.ON oder RWE, die eher an kurzfristigen Betrachtungsweisen, dem Bauen neuer Atomkraftwerke interessiert waren.

Hohe Eigenkapitalrendite der Energiekonzerne behindern zudem Wirtschaftlichkeit für den Stromabnehmer

Wir brauchen ein HGÜ-Supergrid zur Verbindung zwischen Nordafrika und der EU. Das Know-How hierfür wäre sehr einfach in der Energie-Industrie zu finden. Die notwendigen Investitionen hierfür sind aber zwiespältig zu beurteilen. Wenn man eine – oft übliche – Eingenkapitalrendite für die Investoren von z.B. 20% mit einkalkulieren muss, kann der Strompreis unterm Strich wieder teurer, und somit das ganze Projekt unwirtschaftlicher werden. Die Politik ist daher aufgerufen, Finanzierungsinstrumente zur Verfügung zu Stellen. Denn nur wenn der Staat ohne Renditeanspruch investiert, kommt Dr. Czisch auf die 4,6 Cent pro kWh.

Der Neffe des ermordeten John F. Kennedy, Robert F. Kennedy, Jr, und der ehem. Vizepräsident Al Gore plädieren übrigens beide für ein HGÜ („DC-Supergrid“) in den USA.

CO2-Ausstoß

Atomkraftwerke – YouTube Video – Lach mal wieder !!!

Huahaha, folgendes Video hab ich gerade auf konsumguerilla.net gefunden. Diese Website ist übrigens n Superblog zu umweltrelevanten Themen im Konsumgüterbereich.

Vermietung von Dachflächen für Solaranlagen

Derzeit gibt es scheinbar mehrere Unternehmen, die für die Bereitstellung von Dachflächen zur Installation einer Solaranlage Dächer „mieten“. Man stellt also sein Dach für 20 oder 30 Jahre zur Verfügung und bekommt dafür regelmäßig gewisse Einkünfte. Wer Interesse an sowas hat, kann es mal bei einem Handwerker seiner Wahl, der mit Solaranlagen Erfahrung hat, versuchen danach zu fragen. Was hier allerdings eine Rolle spielt, ist die Größe der verfügbaren Dachfläche (je größer, desto wirtschaftlicher für das Solarunternehmen, die Fläche anzumieten; gut: min. 250 qm), die Ausrichtung (sollte gen Süden sein) und die Neigung (gut: >12 Grad).

Aufgrund der staatlichen Einspeise-Vergütung scheint das eine attraktive neue Anlageform für Investoren zu sein. Also: Viel Erfolg!!

Photovoltaik-Module

Photovoltaik-Module

solarhybrid AG – neuartige Solarpanels – Kombination von Photovoltaik und Warmwasser

Vor einigen Tagen war ich auf einer Infoveranstaltung der solarhybrid AG (www.solarhybrid.ag). Das junge Unternehmen hat eine neuartige Solaranlage entwickelt, die gleichzeitig sowohl Strom als auch warmes Wasser erzeugt. Erreicht wurde das über eine simple Übereinanderlagerung der jeweiligen Schichten. Man kann sich eine solche Anlage als ein rechteckiges Gehäuse vorstellen, welches mit einer Glasplatte abgedeckt ist. Auf der Glasplatte sind die Photovoltaik-Zellen angebracht, aber so dass nicht die gesamte Glasfläche abgedeckt ist, sondern dazwischen noch Freiraum ist, wo die Sonnenstrahlen auf die unter der Glasplatte liegenden Solarzellen-Schicht für die Warmwasser-Gewinnung auftreffen. So wird also das Sonnenlicht aufgeteilt für Strom und Wasser, und beides wird so über einen einzigen „Kasten“ auf dem Dach erzeugt. Die Idee scheint hier eigentlich überhaupt nicht so besonders ausgeklügelt, trotzdem gibt es scheinbar bisher kein anderes Unternehmen, welches diese Kombination bisher derartig umgesetzt hat.

Truck mit Photovoltaik-Modulen

Truck mit Photovoltaik-Modulen

In den Werbebrochuren der Solarhybrid AG wird beschrieben, wie auf diese Weise das eintreffende Sonnenlicht ideal genutzt werden kann: Da das Lichtspektrum der Sonne unterschiedliche Wellenlängen gleichzeitig bereit stellt, können die Wellenlängen über diese Methode für die beiden Verwendungszwecke aufgeteilt werden: das sichtbare Lichtspektrum (Wellenlänge bis 700 Nanometer) wird von den Photovoltaik-Zellen (Strom) genutzt, das nicht sichtbare Spektrum (Infrarotes Licht, Wellenlänge über 700 Nanometer) wird für die Solarthermie (Warmwasser) genutzt.

Besonderheit des Systes der Solarhybrid AG: Der Thermogenerator

Mit dem Thermogenerator, welcher den 1821 von Thomas Seebeck entdeckten thermoelektrischen Effekt (auch ‘Seebeck-Effekt’) ausnutzt, wird die im Sommer erzeugte überschüssige Wäremeenergie, die nicht gleich genutzt wird, in Strom umgewandelt. Der Effekt wird schon in der russischen Raumfahrt zur Stromgewinnung verwendet und funktioniert schon ab 20 Kelvin Temperaturunterschied. Der Thermogenerator, der eine optionale Komponente der Solaranlagen von solarhybrid ist, wird voraussichtlich ab Ende 2008 lieferbar sein.

Die Solarhybrid AG ist ein von Tom Schröder inhabergeführtes Unternehmen mit 3 Mio. Euro Grundkapital. Auf der von mir besuchten Roadshow für interessierte Händler und Handwerker gab es neben einem prachtvollen Buffet auch einen Vortrag vom Solarpapst Dr. Franz Alt, der hier einen Artikel dazu verfasst hat.

Update: Wie mir nun verbal mitgeteilt wurde, findet derzeit eine Konzentration des Vertriebes und Änderung der Vertriebsstruktur der Solarhybrid AG statt. Der Vertrieb soll ausschließlich über exklusive Fachhandelspartner stattfinden. Des Weiteren verzögert sich die Markteinführung des Thermogenerators auf Anfang 2009. Ein Vergleich mit Konkurrenten in der Solar-/Photovoltaik-Branche bzgl. Preisen kann sich des Öfteren übrigens auch lohnen. Preise der Anlagen von Solarhybrid AG kann man u.a. hier erfahren.