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Erneuerbare Energien


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Solarthermische Anlage mit Komponenten aus Deutschland © schottsolar.com

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:: Countdown bis zur Bundestagswahl - 50 gute Gründe für Erneuerbare Energien (41-45)

"Das Solarzeitalter bringt erstmals die Lösung der Energieprobleme für alle Zeit. Öl, Kohle, Gas und Uran gehen allesamt bald zu Ende. Aber Sonne, Wind, Bioenergie, Meeresenergie, Wasserkraft und Erdwärme können wir noch fünf Milliarden Jahren nutzen. Doch bis jetzt tun in keinem Land der Welt Politiker und Bevölkerung genug, um die Klimakatastrophe zu verhindern." Franz Alt

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41. Mit dem Handtuch das Handy laden

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Wer im Urlaub am Strand liegt, spürt die Kraft der Sonne am eigenen Leib. Auf der Fläche eines Badehandtuchs kann man in einer Stunde genug Sonnenstrom ernten, um ein Handy für 10 Stunden Dauergespräch aufzuladen. Viel Zeit, um von den schönsten Ferienerlebnissen zu berichten – oder vom letzten Sonnenbrand.

 

www.solartechnikberater.de informiert über Solaranlagen für Ihr Hausdach. Die Idee ist nicht neu: Solarfirmen bieten Taschen mit integrierten Solarmodulen an, mit denen das Handy überall aufgeladen werden kann.

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42. Erneuerbare Energien gibt's im Überfluss...

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Erneuerbare Energien stehen nach menschlichen Maßstäben unbegrenzt zur Verfügung. Der jährliche Weltenergieverbrauch wird theoretisch durch die einfallende Sonnenstrahlung mehr als 2800 mal gedeckt. Die natürlich verfügbare Windenergie liegt 200 mal über dem weltweiten Bedarf, Bioenergie noch 20 mal darüber.

 

Das Angebot Erneuerbarer Energien ist also ausreichend groß. Und moderne und effiziente Technologien gibt es ebenfalls, um diese immer weiter zu erschließen. Derzeit decken Erneuerbare Energien in Deutschland 14,8 Prozent des Strombedarfs, 7,7 Prozent des Wärmeverbrauchs und 6,1 Prozent des Kraftstoffverbrauchs (Grafik 1).

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43. Kühe machen Mühe – und Strom für 4 Haushalte

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Über Gülle mag man die Nase rümpfen. Für die Strom- und Wärmeversorgung ist es aber eine feine Sache. Wird die Gülle von 20 Kühen in einer Biogasanlage verwertet, reicht der Biogasertrag aus, um den jährlichen Strombedarf von 4 Haushalten zu decken.

 

Biogas wird üblicherweise in Blockheizkraftwerken genutzt, d.h. dass die bei der Stromerzeugung anfallende Wärme ebenfalls effizient genutzt werden kann. Hinzu kommt damit noch eine Wärmemenge, die ausreicht, um ein durchschnittliches Einfamilienhaus ein Jahr lang zu beheizen.

 

© Die Energie in Biogas

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44. Erneuerbare Energien sind Technik, die begeistert

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Deutsche Unternehmen sind in vielen Bereichen der Erneuerbaren Energien Weltmarktführer. Das liegt auch an dem einzigartigen Forschungsumfeld. Von der Grundlagenforschung an Hochschulen, über die angewandte Forschung in den Instituten des ForschungsVerbunds Erneuerbare Energien bis hin zu den Entwicklungsabteilungen der Unternehmen – Forschung wird hierzulande groß geschrieben. Und entsprechend gefördert: Im vergangenen Jahr hat das Bundesumweltministerium 169 neue Forschungsprojekte mit einem finanziellen Volumen von 151 Millionen Euro bewilligt – mehr als je zuvor. 

 

Weltweit werden klimafreundliche Energietechnologien eingesetzt, die auf deutschem Know-how beruhen. Das kommt dem Klima zugute, aber auch der hiesigen Wirtschaft. Nicht umsonst sind deutsche Unternehmen auch bei den Erneuerbaren Energien Exportweltmeister.

 

Hier stecken deutsche Forschungserfolge drin:

Solarkraftwerke in Spaniens Süden: Solarthermische Kraftwerke nutzen gekrümmte Spiegel um Licht zu bündeln. Die konzentrierten Sonnenstrahlen erhitzen Absorberrohr im Brennpunkt der Spiegel und sorgen für heißen Wasserdampf. Daraus wird mit Hilfe von Dampfturbinen Strom erzeugt – sogar nachts. Denn die anfallende Wärme lässt sich speichern.

 

Viele Bestandteile der Solarkraftwerke wurden hierzulande von Forschungs­instituten und Unternehmen gemeinsam entwickelt. In Jülich werden diese Technologien in einem Demonstrationsprojekt umfangreich getestet und weiter entwickelt. Ein rund 20.000 Quadratmeter großes Spiegelfeld bündelt die Sonnenstrahlen auf einen Empfänger an der Spitze eines 50 Meter hohen Turms. So entstehen hohe Temperaturen, die zur Dampferzeugung genutzt und schließlich von einer Turbine in Strom umgewandelt werden. Die Technologie für diesen Solarturm wurde vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt und der Firma Kraftanlagen München entwickelt und in mehreren Vorläuferprojekten durch das Bundesumwelt­ministerium unterstützt.

 

Windparks auf hoher See: In der Nutzung von Windenergie auf See (sog. Offshore) stecken große Potenziale. Bis 2020 will die Bundesregierung Windparks mit einer Leistung von 10 Gigawatt vor den deutschen Küsten installieren. Die Herausforderungen sind groß. Im Vergleich zu Ländern wie Dänemark oder Schweden kommen in Deutschland fast nur Standorte mit verhältnismäßig großen Wassertiefen (mehr als 20 Meter) und weiten Entfernungen von der Küste (mehr als 30 Kilometer) in Frage. Diese Standortbedingungen sorgen noch für große technische und wirtschaftliche Unsicherheiten und stellen hohe Anforderungen an Fundamente, Windtechnik und verwendete Materialien.

 

Technologieforschung und Demonstrationsprojekte sollen helfen, diese Herausforderungen zu meistern. Forschungsplattformen wie FINO 1 liefern zuverlässig Daten zu Wind, Wellen, Strömungen und Vogelzug auf hoher See. „Alpha Ventus“ heißt das erste größere Offshore-Projekt, mit dessen Bau 2008 begonnen wurde. Es handelt sich um ein Testfeld, mit dem verschiedene Anlagenhersteller und Betreiber Erfahrungen sammeln. Diese Projekte werden mit Forschungsmitteln des Bundes und der Länder unterstützt.

 

Strom aus drei Kilometern Tiefe.

Unter der Erdoberfläche schlummern riesige Energiepotenziale. Denn schließlich sind 99 Prozent der Erdmasse heißer als 1.000 Grad Celsuis. Langfristig können mindestens 50 Prozent des Wärmebedarfs und 35 Prozent des Strombedarfs in Deutschland mit Erdwärme gedeckt werden. Zur Zeit liegt der Beitrag noch bei unter einem Prozent. Aktuell produzieren drei Kraftwerke in Deutschland Strom und Wärme, etwa 15 neue Projekte sind in Planung.

 

In mehr als 3 Kilometern Tiefe sind die Bohr- und Förderbedingungen schwierig, es besteht ein vergleichweise hohes Fündigkeitsrisiko. Aus den bisherigen Projekten lässt sich viel für die Verbesserung der Technologien lernen. Entsprechend hoch ist der Bedarf an Forschung und an Demonstrationsprojekten. Das Bundesumweltministerium unterstützt deshalb unter anderem die Weiterentwicklung der Explorationstechnik, und die Entwicklung leistungsfähiger Tiefpumpen, die den spezifischen Anforderungen der Geothermie entsprechen. Zu den Forschungsprojekten gehören beispielsweise ein Geothermie-Atlas oder Simulationen zur Verbesserung der Kraftwerkstechnik. Aber auch die Geothermieanlagen in Landau und Unterhaching gehören zu den geförderten Projekten.

 

© BMU: Innovation durch Forschung

© Solarthermisches Versuchskraftwerk Jülich

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45. Wind + Sonne + Bio + Pumpspeicher = sichere Stromversorgung

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Wer auf Erneuerbare Energien setzt, muss keine Angst vor Stromausfällen haben. Die Einspeisung von Windstrom ist berechenbar. Dank meteorologischer Prognosen können Zeit und Ort der Einspeisung sehr präzise berechnet werden. Herrscht in einer Region Windstille, kann der Leistungsabfall regional, überregional und europaweit über das bestehende Stromnetz ausgeglichen werden. Dezentral und breit gestreute Erneuerbare-Energien-Anlagen können sich außerdem gegenseitig stützen und ergänzen. Fehlen Wind und Sonne können z.B. Wasserkraftanlagen, Biogasanlagen oder Holzkraftwerke zuverlässig rund um die Uhr einspringen. Pumpspeicher nehmen Strommengen bei hoher Produktion auf und stellen sie bei Bedarf innerhalb weniger Augenblicke bereit. Mit den bisher in Deutschland verfügbaren Speicherkapazitäten ist die Stromversorgung heute und in Zukunft sicher – ohne Laufzeitverlängerung und zusätzliche Kohlekraftwerke (Grafik 2).

 

© Informationen zu Kombikraftwerk

© Kraftwerkspark der Zukunft

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