Alternative Energieformen zur Atomkraft
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Alternative Energieformen zur Atomkraft Atomkraftwerk Atomenergie Strahlung Kernspaltung Physik, Referat, Hausaufgabe, Alternative Energieformen zur Atomkraft
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Alternative Energieformen zur Atomkraft Atomkraftwerk Atomenergie Strahlung Kernspaltung Physik, Referat, Hausaufgabe, Alternative Energieformen zur Atomkraft
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Referat
Alternative Energieformen zur
Atomkraft
Frankfurter Allgemeine Zeitung vom Mittwoch, 29 Mai 1996: Die deutsche
Kernkraftindustrie befindet sich in einer schwierigen Position. Mit all ihren
Vorhaben stößt sie in Teilen der Bevölkerung auf heftigen
Widerstand - auch wenn es oft nur kleine gewalttätige Gruppen sind, die ihr
Handeln nachhaltig blockieren. Die Politiker können nur wenig dagegen
unternehmen. Mittlerweile ist noch nicht einmal sicher, ob nicht sogar die
Energieversorgungsunternehmen auf Distanz gehen, wenn die Nutzung der
Kernenergie politisch zu schwierig oder wirtschaftlich unrentabel wird. [...]
I. Einleitung
Dreißig Jahre nach dem Aufbruch in die "friedliche Nutzung der
Kernenergie" kämpft die deutsche Atomwirtschaft mit neuen Argumenten und
aggressiven Lobbystrategien um ihre Existenz. Das nukleare Ausbauprogramm ist
zum Stillstand gekommen, die Auftragsbücher für den Bau neuer
Atomkraftwerke sind leer. Das Image der strahlenden Meiler ist unverändert
schlecht. Noch in diesem Jahrzehnt fällt das Urteil über die Branche.
Spätestens wenn die Stillegung oder Ersatz der Alt-Reaktoren in Deutschland
auf der Tagesordnung ganz nach oben rücken, werden die Weichen neu
gestellt: Entweder wird die Atomenergie auch in unserem Land begraben, oder den
Reaktorbauern und Kraftwerksbetreibern gelingt das nukleare Comeback. Der
Ausstieg aus der Atomenergie würde den Weg freimachen für den
überfälligen ökonomischen Umbau des Energiesystems. Eine
Wiederbelebung des Atomprogramms würde dagegen zusätzliche Risiken
heraufbeschwören.
Glaubt man den Verlautbarungen der Atomlobby, ist die Sache schon fast
entschieden: "Neuer Boom für die Kernenergie", "Renaissance der Atomkraft",
"Nukleare Wiedergeburt" lauten die Parolen, wenn es um die Zukunftspläne
der Branche geht.
Rückenwind versprechen sich die Atommanager von drei neuen
Hoffnungsträgern: Treibhauseffekt und Klimakatastrophe kommen als Treibsatz
für die "CO2-freie Kernenergie" wie gerufen. Der Neuaufbau der
Energieversorgung in Osteuropa verspricht einen märchenhaften Markt
für Nachrüstgeschäfte und neuen Atommeiler. Neue
Druckwasserreaktoren für das nächste Jahrtausend lassen sich
angesichts des erbarmungswürdigen Zustands der Reaktorruinen im Osten
öffentlichkeitswirksam als strahlensichere Wundermaschinen verkaufen
(F.A.Z. vom 29.5.96)
Den Treibhauseffekt entdeckte die Atomwirtschaft schon frühzeitig als
Mittel, um die Kernenergie salonfähig zu machen. Vor dem Hintergrund der
globalen Klima-veränderung verlangt die Atomwirtschaft die Neubewertung der
Kernenergie. Dabei hat sie vordergründig die Argumente auf ihrer Seite,
denn Atomkraftwerke blasen bekanntlich nur wenig Treibhausgase in die
Atmosphäre. So sieht sich die Lobby als "Geheimwaffe" gegen den globalen
Hitzestau. Daß sie in dieser Rolle eine glatte Fehlbesetzung ist zeigt der
genauere Blick auf die Klima- und Energieszenarien der Branche. Wenn die
Emissionszahlen die ökologische Wahrheit sagen sollen, muß auch der
Energieeinsatz der sogenannten Prozeßkette berücksichtigt werden. Bei
der Atomenergie ist sie besonders aufwendig: sie beginnt mit der Förderung
von Uranerz, führt über die Uranaufbereitung zur extrem
energie-intensiven Urananreicherung und schließlich zur
Brennelementefertigung. überall wird Energie verbraucht und damit CO2
emittiert. Wissenschaftler haben einen Wert von insgesamt 54g CO2 pro kWh
Atomstrom errechnet. Die Grafik zeigt die CO2-Bilanz eines AKWs im direkten
Vergleich mit Heizkraftwerken und erneuerbaren Energien. Auffällig an
dieser Gegenüberstellung ist die "Minus-Emission" von verschiedenen Typen
Kraft-Wärme-gekoppeter Heizkraftwerke. Sie hängt unmittelbar mittelbar
mit ihrer idealen Doppeltfunktion als Strom- und zugleich Wärmelieferant
zusammen. Das Argument, wir brauchen Atomkraft um das CO2-Problem zu lösen
ist somit sehr unseriös. Es ist absurd, eine Quelle der
Umweltzerstörung durch eine andere ersetzen zu wollen. Das Ziel einer
ökologischen Bewegung sollte sein, nach und nach alle Atomkraftwerke
stillzulegen. Mit Hilfe nachwachsender Rohstoffe ist diese Vision eine
realistisches Ziel.
II. Das Kraftwerk Sonne
An diesem Tag, schickt uns die Sonne 10000-15000mal soviel Energie zur
Erde, wie wir heute weltweit verbrauchen; enthalten die Windströme 35mal
soviel Energie wie verbraucht wird; wächst 10mal mehr Biomasse wie wir zur
Gewinnung der gesamten Weltenergie nötig wäre, und allein die
Wasserkraft enthält die Hälfte der Energie die wir an diesem Tag auf
der ganzen Welt produzieren.
Theoretisch reichen also die direkte Sonnenenergie sowie die indirekte
über Wind, Wasser, Biomasse, bei weitem aus , um den Energiehunger von 6
Mrd. Menschen zu stillen. Es gilt als gesichert, daß das Gesamtpotential
erneuerbarer Energien in der Größenordnung des Zehntausendfache des
gegenwärtigen gesamten Weltenergie-verbrauchs liegt. Die Sonne ist Motor
allen Geschehens auf unserem Planeten. Die Sonne schickt jedes Jahr 350
Millionen Milliarden (35*1015) Kilowattstunden Strahlungsenergie auf unseren
Planeten. Das sind alle acht Minuten soviel Energie, wie die gesamte Menschheit
in einem Jahr verbraucht. Alle irdischen Energiequellen verdanken wir der Sonne:
die Kohle-, Erdöl-, und Erdgaslager, in denen Sonnenenergie von
Jahrmillionen gespeichert ist. Ebenso sorgt die Sonne für die
Kreisläufe des Wassers. Der Kernreaktor Sonne unterscheidet sich von
irdischen Kernkraftwerken dadurch, daß er unfall- und strahlensicher ist,
keine Atommüllbeseitigung erfordert und alle Menschen kostenlos mit Energie
versorgt. Die Sonne ist unsere einzige unerschöpfliche Energiequelle. Die
größte Gefahr für die Zukunft der Menschheit ist unsere falsche,
umweltzerstörende Energiepolitik. Statt Energie umweltfreundlich aus Sonne,
Wind, Wasser und Biomasse zu gewinnen, benutzen wir umweltfeindliche
Energiequellen. Mit öl, Gas und Kohle schaffen wir uns ein
lebensfeindliches Treibhausklima. Und Atomkraftwerke sind allein dadurch,
daß sie dastehen, lebensgefährlich.
Durch vieljähriger Erfahrung, von anderen Ländern wissen wir,
daß mittlerweile Wasserkraftanlagen, wenn sie dezentral und
gewässerschonend eingesetzt werden, effektive Stromerzeuger sind;
Windkraftanlagen an der Küste, entlang großer Flüssen und in
Mittelgebirgen wirtschaftlich arbeiten und beständig Strom liefern;
Sonnenkollektoren für Warmwasserbreitung ausgereift sind und sich schon
nach etwa sechs bis acht Jahren bezahlt machen; Biogas- und Biomasseanlagen im
Winterhalbjahr wirtschaftlich und umweltfreundlich Strom- und
Wärmeversorgung übernehmen können; Photovoltaik-Anlagen mit ihren
heute noch hohen Kosten durch Massenproduktion innerhalb von 15 Jahren auf ein
wirtschaftliches Niveau gesenkt und im Sommerhalbjahr gewinnbringend sehr viel
Strom ins öffentliche Netz einspeisen können.
Die alten Energieträger gehen zu Ende, sind umwelt- und
klimazerstörend und werden immer teurer werden. Die neuen Solarenergien
sind unerschöpflich, umwelt- und klimaverträglich und werden immer
billiger.
III. Energie aus der Kraft der Sonne
1. Direkte Nutzung der Sonnenkraft
a) Photovoltaik
Photovoltaik ist eine direkte Nutzung der Sonnenenergie. Mit der
Photovoltaik wird Sonnenstrahlung und Licht mit Hilfe von Solarzellen in
elektrische Energie umgewandelt. Solarzellen wandeln die Strahlungs-energie der
Sonne auf photoelektrischem Weg durch Freisetzen von Elektronen im inneren von
Silicium, Galliumarsenid oder Cadmiumtellurid in elektrische Energie um. Es
wurde errechnet, daß Solaranlagen mit einem Wirkungsgrad von nur 10% in
der Sahara-Wüste auf einer Fläche von 500000 qkm ausreichen
würde, um die gesamte Menschheit mit Sonnenenergie zu versorgen.
Gegenwärtig werden jährlich weltweit 50MW Solarzellen zur direkten
Umwandlung von Sonnenlicht in Strom produziert, insgesamt sind bisher etwa 400
Megawatt hergestellt worden. Bis jetzt gibt es noch keine Produktion in
automatisierten Großserien. Das oftgenannte Argument, die Marktaussichten
seinen noch zu ungewiß, ist in Wirklichkeit widerlegt: Die Nachfrage ist
inzwischen h&! ouml;her als die Produktion.
Solarfachleute in den USA haben berechnet, daß Solarzellen auf einem
Dreihundertstel der Fläche der Vereinigten Staaten den gesamten Strombedarf
der Nation liefern würde. Eine Studie des britischen Solarforschers Robert
Hill ergab, daß in Großbritannien der gesamte Strom über
Photovoltaik-Zellen produziert werden kann, wenn nur 10% der heutigen
Gebäudeflächen mit Photovoltaik-Anlagen ausgestattet werden. Auf
Neubauten sollten Solaranlagen nicht auf den Dächern und Fassaden
angebracht werden, sondern als Dächer oder Fassaden.
b) Solarthermische Kraftwerke
Eine weitere direkte Nutzung der Sonnen-energie ist die der
solarthermischen Kraft-werke. Bei solarthermischen Anlagen werden mit Hilfe von
Spiegeln Sonnenstahlen gebündelt. Dieses gebündelte Licht, das bei
einigen Kraftwerkstypen mehrere Tausend Grad erreichen kann, wird zur Erhitzung
von einer Bestimmten Flüssigkeiten genutzt. Die Rinnenkollektoren sind
hierbei am weitesten entwickelt und werden seit Jahren in Kalifornien
eingesetzt. Die neuen Anlagen dieses Typs haben bereits einen Wirkungs-grad von
16%. Diese Kraftwerkstypen sind weltweit das Vorzeigeprojekt für solare
Stromerzeugung.
Ihr Einsatz ist jedoch nicht überall möglich, weil für
diesen Kraftwerkstyp eine Direktstrahlung von 1800 kWh pro qm im Jahr notwendig
ist, so daß nur Sonnenreiche und weitgehend dunstfreie Flächen
südlich des 40. Breitengrades dafür in frage kommen. Aber in
zahlreichen Regionen, von Kalifornien bis Süditalien oder Südspanien,
gibt es keinen vernünftigen Grund, weiter mit der Einführung auf
Breiter Basis zu warten. Italien und Spanien könnten ihren gesamten
Strombedarf durch solartermische Stromgewinnung decken. Durch Kabelleitungen auf
dem Meeresboden könnte man Strom von Nordafrika nach Europa leiten, von
Südeuropa nach Mitteleuropa. Ein schweizerisches
Stromversorgungsunternehmen plant den Bau eines solartermischen Kraftwerks in
Südspanien für den Schweizer Bedarf. Auch die Einführung
solarthermischer Kleinkraftwerke bietet große Möglichkeiten, für
individuelle Betreiber bi! s hin zu Dörfern.
2. Indirekte Nutzung der Sonnenkraft
a) Windkraft
Meteorologische Messungen haben ergeben, daß im ständigen
wehenden Wind etwa 35mal soviel Energie steckt, wie die Menschheit verbraucht!
Da der Wind jedoch ungleichmäßig stark weht und häufig seine
Richtung ändert, kann nur ein Bruchteil davon auch praktisch genutzt
werden.
Erst seit den 80er Jahren wird die Gewinnung von Strom aus Windkraft wieder
versucht. Etwa 2000 MW sind weltweit installiert, davon fast drei Viertel in den
USA - insgesamt also nicht mehr als die Kapazität zweier großer
Atomkraftwerke. Aber obwohl der Forschungsaufwand minimal war und auch bisher
nur kleine Stückzahlen produziert werden, sind die Kosten der
Windstromerzeugung an günstigen Standorten mit denen der Atomkraft schon
jetzt vergleichbar! In Zentralafrika, aber auch in großen Teilen Asiens
und Lateinamerikas bläst der Wind mit durchschnittlichen Gesch-windigkeiten
unter 3,6 Meter in der Sekunde und ist damit heute für die
Energieproduktion uninteressant. In Ostsibirien und Alaska, in Kanada, im
Himalaja-Gebiet und in Nordeuropa hingegen ist der Wind meist schneller als 5,0
Meter in der Sekunde. Das bringt viel Energie. Allein für Westdeutschland
gibt es Berechnungen, die Gebiete von zusammen etwa 20000qkm als für die
Windenergienutzung geeignet bezeichnen. Danach könnte bei voller Ausnutzung
eine Kapazität von insgesamt 250000MW erreicht werden, was fast 1 Million
Anlagen bedeuten könnte und der doppelten Kapazität aller deutschen
Kraftwerke entsprechen würde. Die Zahl der als geeignet erkannten Gebiete
nimmt mit weiteren Analysen eher zu und nicht ab, und mit weiterer technischer
Entwicklung werden auch Gebiete mit geringerer Windgeschwindigkeit interessant.
1992 wurde in Schleswig-Holstein bereits 182 000 kWh Strom aus Windkraft
"geerntet". Diese Windernte hat eine einzigartige Umweltbilanz. Denn:
bei 182000 Kilowattstunden Windernte werden - bei vergleichbarem
Steinkohleeinsatz - 165000 Tonnen CO2, 130 Tonnen Schwefeldioxid und 122 Tonnen
Stickoxid vermieden. Außerdem fallen 2700 Tonnen Reststoffe, 3600 Tonnen
Asche und 31000 Tonnen sonstige Stoffe nicht an.
Damit wird derselbe CO2-Entlastungseffekt erzielt wie von 330000
Bäumen, die ja bekanntlich viel Kohlendioxid-Treibhausgase binden. Doch
amtliche Naturschützer führen oft ihren Kampf gegen die
Windmühlen mit landschaftsästhetischen Argumenten. Der unsinnige
Streit zwischen Naturschutz und Umweltschutz nützt nur der Atomlobby und
den Energieriesen, die grundsätzlich gegen jede eigene Stromversorgung der
Verbraucher sind, weil ihr Monopol in Frage gestellt wird.
Keine Form der Energiegewinnung braucht so wenig Platz wie die Windenergie.
Die tatsächlich verbrauchte Fläche durch Windkraftanlagen ist minimal
und liegt bei unter 1% der für Windkraftanlagen ausgewiesen Fläche -
bei 20000qkm die in Deutschland für die Windenergienutzung in frage kommen
sind es demnach 200qkm für Anlagenplätze. Die heutigen
Windenergieszene wird beherrscht von Anlagen, die 30-50 Meter Bauhöhe und
einen Rotordurchmesser von 30 Metern haben. Kleinere Windanlagen, mit denen
schon vor Jahrhunderten alles angefangen hat, spielen zur Zeit kaum eine Rolle.
Es wird in Zukunft aber wieder viele Energieselbstversorger mit kleinen
Windmühlen geben: Rotordurchmesser bis 10 Meter, Masthöhe bis 20
Meter, Generatorleistung von 20-30 Kilowatt. Damit können Millionen
Menschen ihren Strom selbst erzeugen. Kombiniert mit Solarzellen, kann die
eigene Kleinwindanlage eine intelligente, schadstoffarme und preiswerte
Energieerzeugung werden.
b) Wasserkraft
Bis jetzt ist die Wasserkraft der größte regenerative
Energieproduzent in Deutsch-land. 20 Milliarden Kilowattstunden Strom werden
jährlich produziert. Sie ersparten der Umwelt 20 Millionen Tonnen CO2,
neben der Abwärme und anderen Schadstoffen. Wasserkraft liefert etwa 5% der
Elek-trizität für Deutschland. Welt-weit liefern Wasserkraft-anlagen
etwa 20% des Stroms. Norwegen, Island oder Ghana produziern ihren Strom zu fast
100% aus Wasserkraft. In der US-Westküstenstadt Seattle zum Beispiel, in
der so energieintensive Unter-nehmen wie Boeing arbeiten, kostet Strom aus
Wasserkraft nur einen Bruchteil des Kilowattstunden - Preises des Atomstroms.
Da der Bau von riesigen Wasserkraftanlagen in der Dritten Welt oft zur
Vertreibung von Menschen und zu großen Umweltproblemen führt - wie
z.B. in ägypten, Brasilien, Indien und China - und da er meist einen
empfindlichen Eingriff in die Natur bedeutet, ist es sinnvoller,
Wasserkraftwerke dezentralisiert zu nutzen.
In Deutschland könnten deshalb viele tausend stillgelegte kleine
Wasserkraftwerke reaktiviert werden. In Bayern zum Beispiel werden mit der
Wasserkraft 18% des Strombedarfs umwelt- und klimafreundlich erzeugt:
Wasserkraft bezieht ihre Energie aus dem natürlichen Kreislauf des Wassers,
der durch Verdunstung, Regnen und Abfließen entsteht. Dieser Kreislauf
wird von der Sonne aufrechterhalten. Wasserkraft ist regenerative Sonnenenergie.
Deshalb sollten in Deutschland die vielen tausend kleine stillgelegten
Wasserräder in Schwung kommen.
c) Gezeitenenergie
Im nordfranzösischen La Rance gibt es ein 240 MW-Gezeitenkraftwerk;
Großbritannien plant an der Westküste ein 16km langes Kraftwerk, das
7000 MW Strom erzeugen könnte, was 5% der britischen Strom-versorgung
aus-macht. Doch große Anlagen könnten Probleme verur-sachen durch
eine änderung der Gezeitenhöhen, der Küstenlandschaft und der
Meeresbiologie; ein technisches Problem ist z.B. die Versandung. Zwar sind diese
Probleme nicht mit denen der atomaren oder fossilen Energienutzung zu
ver-gleichen, dennoch sollte man große Gezeitenkraftwerke im Bereich der
erneuerbaren Energie eher als zweite Wahl betrachten. Bei Ausnutzung der anderen
Potentiale gibt es dafür wahrscheinlich kaum noch Bedarf.
d) Wellenenergie
Bei der Wellenenergie erfolgt in einem Abstand von wenigen Kilometern vor
der Küste mit Hilfe eines Kranzes von Bojen die Umwandlung der Meereswellen
in Strom. Eine nähere technische Beschreibung ist mir durch meine
literarischen Informationsquellen leider nicht möglich. Für
Großbritannien wurde ein Potential von 120000 Megawatt an der
Westküste errechnet, mehr als der gegenwärtige britische
Stromverbrauch. Alle bereits laufenden Anlagen haben jeweils eine Kapazität
von unter 50 kW. Umweltbeeinträchtigungen erwachsen aus diesen Anlagen
nicht. Das Potential ist bisher weitgehend unterschätzt worden, ebenso wie
die technischen Einsatzmöglichkeiten, die den besonderen Vorzug haben,
daß die Bojen zwar vertaut werden müssen, aber vom Wasser getragen
werden und keinen Aufständerung nötig ist.
e) Geothermische Energie
Die geothermische Energie ist keine Energieform bei der die Sonnen ihre
Kraft einsetzt. Die Reserven sind begrenzt und nicht unbedingt erneuerbar. Wenn
Druck und Temperatur in einem angezapften Reservoir nach einer Zeit des
Wärmeentzugs absinkt, ist es für die Energienutzung erschöpft.
Auch diese Form der Energienutzung ist Umweltfreundlicher als die Nutzung der
fossilen oder Atomaren Energie, aber dennoch in ihrer ökonomischer
Qualität nicht mit der Sonnenenergie vergleichbar. Zum Beispiel kann der
geothermische Dampf toxische Elemente wie etwa Arsen enthalten.
f) Meereswärme
Meereswärme ist wieder eine Variante der Sonnenenergie. "Ocean Thermal
Gradient"-Kraftwerke nutzen den Temperaturunter-schied zwischen der
Meeresoberfläche und der Tiefe aus und nutzen die durch Sonnenenergie
aufgewärmten Oberflächen-schichten der Meere. Ihr Potential
beträgt mehr als das 100fache des weltweiten Energiebedarfs.
Meereswärme könnte ein solares "Reservepotential" darstellen - aber
vieles spricht wiederum dafür, daß ihre Nutzung in großem
Umfang nicht unbedingt notwendig werden wird.
g) Energie vom Acker
Was der Wind im nördlichen Küstenland schafft, bringen
Energiepflanzen im südlichen Ackerland. Der größte Teil der in
der land- und forst-wirtschaftlichen Produktion gebundene Bioenergie, d.h. die
in organischen Kohlen-stoffverbindungen chemisch gespeicherte Sonnenenergie,
wird nicht energetisch ge-nutzt, so daß aus dem daraus möglichen
Nutzen sogar eine zusätzliche ökolog-ische Belastung geworden ist.
Biomasse ist ein Sonnenenergieträger großen Umfangs, wenn ihre
Regenerierbarkeit genutzt wird: Sie steht, unter der Voraussetzung einer
bestanderhaltenen Bewirtschaftung, weltweit und zeitlich unbegrenzt zur
Verfügung. Deshalb kann sie einen enormen Beitrag zur Ablösung
fossiler und atomarer Energiequellen leisten.
Schilfgras ist die interessanteste Energie-pflanze. Nach langjähriger
Forschung steht fest: Chinaschilf bringt etwa 10mal soviel Biomasse wie der Wald
und drei mal soviel Biomasse wie Raps. Schilfgras gehört zur Gruppe der
C4-Gräser, die eine weit effektivere Photosynthese haben als die heimischen
C3-Pflanzen. Sie heißen C4-Pflanzen weil das erste stabile Produkt nach
der Fixierung des Kohlenstoffs aus dem CO2 ein Molekül ist, das vier
Kohlenstoff-Atome besitzt. C3-Pflanzen geben große Teile des durch
Photosynthese gebildeten Kohlenstoffs als CO2 wieder an die Atmosphäre ab,
wobei potentielle Biomasse verloren geht. C4-Pflanzen hingegen binden mehr CO2
und binden deshalb auch mehr Biomasse. Ein weiterer Vorteil der C4 -Pflanzen ist
die Architektur der Blätter. Die oberen Blätter stehen steil und
senkrecht zur Sonne, die unteren Blätter bekommen deshalb noch
genügend Licht und wachsen parallel zum Boden. Die Blätter ! solcher C
4-Pflanzen sind deshalb die besten und natürlichsten Sonnenkollektoren der
Welt.
Es gibt über 1700 C4-Gräser, so daß diese Energiepflanze
nicht als Monokultur angebaut werden müßte. C4-Pflanzen brauchen nur
halb so viel Wasser wie C3-Pflanzen. Die Verwendungs-möglichkeiten von
C4-Pflanzen sind vielfältig: Man kann Strom, Wärme und Benzin daraus
gewinnen; man kann sie als chemische Ersatzstoffe benutzen, zum Beispiel
für die Produktion von Lacken, Lösungsmittel und Kunststoffe; man kann
biologisches Baumaterial daraus gewinnen, aber auch Papier und
Verpackungsmaterial, das problemlos in den biologischen Kreislauf
zurückgeführt werden kann. Also nicht nur als Alternative zur
Atomkraft ist die C4-Pflanze das landwirtschaftliche Produkt der Zukunft.
Der größte Vorteil von Pflanzenenergie ist jedoch: kein
CO2-Problem, kein Treibhauseffekt ! Die Pflanzen nehmen beim Wachsen
nämlich genau soviel CO2 aus der Luft auf, wie beim Verbrennen und Vergasen
freigesetzt wird: ein geschlossener CO2-Kreislauf.
Diese Pflanzen brauchen keine Pestizide und nur etwas Dünger im ersten
Jahr. Sie werden einmal gepflanzt und wachsen dann immer wieder: jahrzehntelang
nachwachsende Energie. Im Vereinten Europa, liegen demnächst etwa 25-30
Millionen Hektar Fläche brach, die nicht mehr zur Nahrungsproduktion
gebraucht werden. Eine Fläche von 80000 qkm würde den Energiebedarf
der Europäischen Union decken. Mit einen Ertrag von 25-30 Tonnen
Trockenbiomasse pro Hektar kann genau soviel Energie erzeugt werden wie von
10000-14000 Litern Erdöl. Das bedeutet Jahr für Jahr über 10000
Liter Öl pro Hektar - automatisch nachwachsend-, eine niemals versiegende
Energiequelle.
Eine Modellrechnung besagt: Wenn ein Dorf von 1000 Einwohnern 10 Bauern
jeweils 15 Hektar Schilfgras anbauen, dann kann damit das gesamte Dorf mit Strom
und Wärme versorgt werden. Nach der Ernte kann man Schilfgras maschinell
leicht zu Staub zerkleinern. Über eine Turbine kann dann Strom und
Wärme erzeugt werden. Aus dem Pflanzenstaub kann aber auch Treibstoff
für Autos gewonnen werden. Ja sogar für Karosserieteile der Autos oder
für zementgebundene Faserplatten beim Bau von Häusern kann das
Material verwendet werden. Schon 1991 machte der Einsatz von Biomasse in
Dänemark 5% des gesamten Energieverbrauchs aus, in den
österreichischen Bundesländern Kärnten und Steiermark bereits
15%, in Schweden ebenfalls 15% und in Finnland gar 20%.
Es wäre theoretisch denkbar, den gesamten Energiebedarf der Menschheit
aus den Biomassen zu decken; aber dies ist wiederum wegen den anderen
Sonnenenergieträger nicht notwendig.
IV. Die Speicherung der solaren Energie
Solarer Wasserstoff
Das Hauptproblem bei der Nutzung der Sonnenenergie besteht darin, die wenig
konzentrierte und unregelmäßig einfallende Energie zu sammeln, zu
speichern und zu transportieren. Mit Ausnahme der Biomasse ist Sonnenenergie nur
mit hohem Aufwand speicher- und transpotierbar. Die solare Technologie wird
weltweit die fossilen und atomaren Energieträger nur dann vollständig
ersetzen können, wenn es gelingt, einen Energieträger zu finden, der
diese Nachteile der Sonnenenergie auf umweltfreundliche Art ausgleichen kann.
Ein solcher Energieträger sollte - aus technischen Gründen - eine
brennbare chemische Verbindung sein. Der chemische Energieträger für
eine solare Zukunft muß allerdings mehrere wichitige Voraussetzungen
erfüllen:
Der Brennstoff sollte aus einem Rohstoff gewonnen werden, der reichlich
vorhanden ist. Seine Produktion muß Umweltfreundlich sein, und er sollte
beim Verbrennen keine giftigen Abfallprodukte hinterlassen.
Diese Anforderungen sind mit dem leichtesten aller chemischen Elementen
vereinbar, - dem Wasserstoff. In gebundener Form füllt Wasserstoff als
Bestandteil des Wassers die Weltmeere. Man kann mit Hilfe der Elektrolyse aus
Wasser Wasserstoff in nahezu unbegrenzter Menge herstellen. Und wenn der
Brennstoff verbrannt wird, entsteht aus der Verbindung von Wasserstoff und
Sauerstoff als einziges Produkt wieder reines Wasser.
V. Die solare Zukunft
Der solare Energiemix
Die Sicherheit einer Energieversorgung verlange eine "Energie-Mix". Man
stützt sich auf mehrere Energiequellen, um nicht von einer einzigen
abhängig zu sein. Genau das ist mit der Sonnenenergie ideal zu erreichen.
Die parallele Einführung von solarthermischen und photovoltaischen
Technologien, von Windkraft und Biomasse, von Wasserkraft und solarem
Wasserstoff. Dazu gehört auch eine Mischung von heimischen
Sonnenenergieträger und Sonnenenergie-Importen. Das Spektrum der
Sonnenenergie ist sehr viel breiter und technologisch vielfältiger als das
des herkömmlichen Energie-Mixes. Eine reelle Möglichkeit für die
Energiewende bis in das Jahr 2050 wäre:
50% direkte Solarenergie
25% Biomasse aus Schilfgras und Biogas aus landwirtschaftlichen
Abfällen
15% Windenergie
10% Wasserkraft
Diese vier Faktoren könnten vollständig die Energiegewinnung aus
fossielen und atomaren Energieträgern ersetzen.
"Ich kann freilich nicht
sagen,
ob es besser werden
wird,
wenn es anders wird;
aber so viel kann ich
sagen
es muß anders
werden
wenn es gut werden
soll."
Georg Christoph
Lichtenberg
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