Offshore Windkraftanlagen in der Nordsee als Energielieferant der Zukunft

Windenergie gilt nicht nur als ausgesprochen umweltschonend, auch arbeiten moderne Windräder mittlerweile sehr rentabel. Windkraftanlagen auf dem Festland sind weit verbreitet, in manchen Gegenden wird der Platz inzwischen knapp. Offshore Windkraftanlagen könnten das Platzproblem lösen und versprechen eine bis zu 40 Prozent höhere Energieausbeute.

Europaweit existieren bereits 25 Offshore Windparks. Auch hierzulande plant man den Einstieg und so sollen in den nächsten 20 Jahren 30 Offshore-Windparks in Deutschland entstehen (wir berichteten).

Nach den Ergebnissen einer kürzlich veröffentlichten Studie von Greenpeace ein durchaus rentables Unterfangen, können so in den nächsten 20 Jahren bis zu 71 Millionen Haushalte mit regenerativer Energie versorgt werden.

Offshore soll im Grundkonzept zu Erneuerbaren Energien eine große Rolle spielen. Auch in Deutschland steht mit dem Windpark Alpha Ventus vor Borkum schon das erste Projekt in den Startlöchern.
Durch die Nutzung der Windenergie in der Nordsee können wir den Bau von etwa 40 Atom- oder Kohlekraftwerken in Europa vermeiden, so Böhling (Energieexperte bei Greenpeace). Auch die EU-Kommission arbeitet derzeit an einem Aktionsplan zur Offshore-Windenergie.Das neue Konzept von Greenpeace sieht ein Verbundnetz von Offshore Parks vor, das sich über die sieben Nordsee-Anrainerstaaten Großbritannien, Frankreich, Deutschland, Belgien, Niederlande, Dänemark und Norwegen erstrecken soll.

Das Netz wird in die übrige Stromversorgung integriert. So können windschwächere Perioden durch andere Energiequellen ausgeglichen werden, beispielsweise durch die Wasserkraft in Norwegen.

Insgesamt soll die Netzlänge etwa 6200 Kilometer betragen. Die Kosten werden sich dabei auf 15 bis 20 Milliarden Euro belaufen. Gemessen an der gewonnenen Strommenge ist dies jedoch relativ gering.

Die Anrainerstaaten sind nun zu einer engen Zusammenarbeit aufgerufen. Nur so kann ein ertragfähiges Stromnetz entstehen, das auch einen intensiven Stromhandel innerhalb der Länder ermöglicht.

Quelle: Greenpeace.de

Die Zusammenfassung der Studie „(R)Evolution des Stromnetzes in der Nordsee“ von Greenpeace gibt es hier (PDF).

Clean Energy 2030 – Google’s 4,4 Billionen Dollar Plan für eine Energiewende in den USA

Es war einmal vor ziemlich genau 10 Jahren, als eine kleines, unbekanntes Unternehmen namens Google das Licht der Welt erblickte. Am Anfang stand die Vision, eine Suchmaschine zu entwickeln, die besser war als alles bisher dagewesene. Heute hat Google einen Marktanteil von über 90%, baut den Einflussbereich von Tag zu Tag immer weiter aus und wird mancherorts als Datenkrake beschimpft. Dennoch bleiben trotz der Größe des Unternehmens die Visionen nicht auf der Strecke.

Google CEO Eric E. Schmidt stellte am Mittwoch in San Francisco den „Clean Energy 2030“ Plan mit einem Investitionsvolumen von 4,4 Billionen Dollar vor, welcher nichts geringeres als eine weitestgehende Umstellung der US-Energieversorgung auf erneuerbare Energieträger beinhaltet. Bis zum Jahr 2030 soll die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern auf ein Minimum reduziert werden, während die Nutzung der in manchen Gebieten Nordamerikas im Überfluss vorhandenen Energien von Wind, Sonne und Geothermie massiv ausgebaut werden soll.

Investor wäre dabei allerdings nicht Google, denn diese Summe könnte nicht einmal eines der gemessen am Börsenwert größten Unternehmen der Welt stemmen. Stattdessen wird hier an zukünftige Regierungen appelliert, mit starker Hand die nötigen Schritte einzuleiten, um den Plan in die Tat umzusetzen. Google würde sicherlich mit der Google.org Stiftung am Investitionsprogramm teilhaben, allerdings wohl kaum mehr als ein kleines Rädchen in der Gesamtkonstruktion sein.

Das Geld wäre dabei nicht einmal aus ökonomischer Sicht herausgeschmissen, sondern die Investitionen würden sich nach Rechnung von Google sogar mehr als amortisieren. Durch geringere Kosten etwa für die Beseitigung von Umweltschäden oder verminderte Ausgaben im Gesundheitswesen sei ein Netto-Gewinn von 1 Billion Dollar innerhalb der Investitionszeitraums von 22 Jahren möglich.

Nach der wegweisenden Rede von Al Gore und seiner „We can solve it“ Kampagne im Juli 2008 ist der Vorstoß von Google ein weiterer Plan, um aus den oft als größten Klimasündern gescholtenen Vereinigten Staaten von Amerika ein „grünes“ Land zu machen. Allerdings sind beide Pläne nicht nur höchst ambitioniert, sondern vor allem erstmal kostenintensiv und nur unter extrem günstigen Voraussetzungen gegen sämtliche Lobbyisten durchsetzbar. Ob das Land, das einstmals als „Land der unbegrenzten Unmöglichkeiten“ galt, zu einem Vorreiter in Sachen Klimaschutz wird, bleibt also fraglich. Dennoch sind derartige Visionen wie von Google oder dem Team von Al Gore ein Hoffnungsschimmer, dass Bewegung in den Kampf gegen den Klimawandel jenseits des großen Teich kommt.

Global Energy Institute Berlin: Private Energie Hochschule Berlin gescheitert

Wenn man einem Bericht auf Spiegel Online Vertrauen schenken darf, steht die private Energie Hochschule Berlin (Global Energy Institute Berlin) vor dem Aus, noch bevor es eigentlich richtig losgehen konnte. Das innovative Projekt hat zum Ziel, Studenten zu Energiegestaltern für Führungspositionen in Wissenschaft, Wirtschaft und Politik auszubilden. Das Global Energy Institute Berlin sollte durch den Staat und die Energiewirtschaft finanziert werden. In Planung waren bisher ganze drei Masterstudiengänge für insgesamt 500 Studenten, die von 15 Professoren betreut werden sollten.

In Berlin sollen künftig Energieexperten an einer privaten Universität ausgebildet werden. Global Energy Insitiute soll diese heißen und von einer privaten Stiftung und Sponsoren aus der Automobil- und der Energiebranche finanziert werden. Als Standort ist das Gasometer in Schöneberg im Gespräch.

Nun haben sich die Initiatoren des Vorhabens mit dem Eigentümer des Schöneberger Gasometer über Details des Mietvertrags zerstritten. Erschwerend hinzu kommt, dass die fördernden Gesellschaften (Max-Planck- und Fraunhofer-Gesellschaft) nicht die Leitung des Projektes übernehmen wollen.

Sowohl das Außenministerium als auch das Forschungs- und Umweltministerium trieben das Projekt bis dato voran, in der Hoffnung hoch qualifizierte Führungskräfte für den Energiesektor auszubilden.

Wollen wir hoffen, dass sich alle Beteiligte besinnen und es doch noch zu einer Einigung kommt. Ein solches Projekt darf nicht scheitern.

Vereinigung von Photovoltaik und Solarthermie – Hybridkollektoren zur Gewinnung von Wärme und Strom

Die staatliche Förderung von Solaranlagen hat dafür gesorgt, dass sich Hersteller dieser Anlagen seit Jahren über volle Auftragsbücher freuen können und heutzutage unzählige Hausdächer mit ebendiesen Anlagen verziert werden. Das so genannte Marktanreizprogramm der Bundesregierung sorgt zwar mancherorts angesichts der damit verbundenen hohen Kosten für Kopfschmerzen, kann jedoch aus ökologischer Sicht als einer von vielen Schritten hin zu einer Energiewende angesehen werden. In den meisten Fällen verdient man damit nicht gerade einen Schönheitspreis, hat jedoch einen Beitrag zu einem guten Gewissen geleistet.

Auf den Dächern wird die Kraft der Sonne zum einen mittels Photovoltaik-Anlagen zur Produktion von Strom verwendet (zum Eigenbedarf oder zur Einspeisung ins Stromnetz), zum anderen wird in Solarthermie-Anlagen Wärme für Warmwasser oder die Heizungsanlage gewonnen. Man könnte nun meinen, dass bei der Nutzung der Sonnenenergie mehr gleich mehr ist. Sprich: je mehr und je intensiver die Sonneneinstrahlung, desto mehr Strom wird auch von den Photovoltaik-Modulen erzeugt. Allerdings stimmt diese Annahme nicht, da ähnlich wie für viele andere Materialen auch für Solarzellen gilt, dass es eine maximale Temperatur gibt, welche beim Überschreiten zu einer Senkung des optimalen Wirkungsgrads führt, d.h. es wird dann weniger Strom produziert.

Naheliegend wäre es also, die beiden Techniken Photovoltaik und Solarthermie zu kombinieren und in eine einzige Anlage zu integrieren. Die „überhitzten“ Solarzellen könnten durch kaltes Wasser abgekühlt werden und somit weiterhin auf bestmöglichem Niveau Energie produzieren. Das Wasser wird dann in erwärmter Form wieder dem häuslichen Kreislauf zugeführt. Was zunächst simpel und plausibel klingt, stellt Ingenieure bei der Enwicklung einer serienreifen Anwendung jahrelang vor große Schwierigkeiten, sodass sich auf vielen Dächern sowohl Photovoltaik- als auch Solarthermie-Einheiten tummeln.

Mittlerweile sind allerdings integrierte Photovoltaik-/Solarthermie-Anlagen technisch möglich und werden sogar bereits in Serie produziert. Ermöglicht wird dies durch einen Kollektor, der Energie aus den verschiedenen Spektren des Sonnenlichts gewinnt: das sichtbare Lichtspektrum für die Photovoltaik sowie das Infrarotspektrum für die Solarthermie. Zusätzlich existiert ein Kühlsystem, dass die Aufheizung der Photovoltaik-Module stoppt.

Durch den Einsatz hybrider Systeme zur Vereinigung von Solarthermie und Photovoltaik werden von den Anbietern signifikante Effizienzsteigerungen bei der Nutzung der Kraft der Sonne versprochen. Von der Platzersparnis auf dem Hausdach mal ganz zu schweigen. 🙂

Erneuerbare Energie im Fokus – Erdwärme aus der Tiefe

Neben Wind- und Sonnenenergie zählt Erdwärme zu den bundesweit beliebtesten erneuerbaren Energiequellen. Wärend die Nutzung von oberflächennaher Geothermie boomt – im Jahr 2007 wurden allein in Deutschland etwa 23.000 Wärmepumpen verkauft – steckt die energetische Verwendung von heißen Wasser tief aus dem Erdinneren noch in den Kinderschuhen.

In vielen Gegenden in Deutschland warten gigantische Vorkommen an Thermalwassers auf das Anzapfen. Strenggenommen sind diese Vorräte an Heißwasser begrenzt, doch rechnen Experten mit dem Versiegen dieser Quellen erst in rund 100.000 Jahren. Um an das heiße Nass zu kommen, muss hierzulande mehrere Kilometer tief gebohrt werden.

Momentan existieren deutschlandweit rund 30 große Geothermieanlagen, vier davon mit angeschlossenem Stromgenerator. Eines dieser Kombikraftwerke steht in Unterhaching bei München und wird mittels Erdwärme aus den tiefsten Geothermie-Bohrungen Deutschlands betrieben. Das Thermalwasser sprudelt dort aus 3.400 Meter Tiefe. Bis zu 30.000 Tonnen CO2 werden durch diese Anlage jedes Jahr eingespart.

Für die Nutzung von tiefer Geothermie bedarf es zweier Bohrungen, einer Förderbohrung und einer Reinjektionsbohrung. Über die Reinjektionsbohrung wurd das verbrauchte, abgekühlte Wasser zur Quelle zurückgeführt, um eine Absenkung des Grundwasservorrats zu vermeiden. Damit es zu keiner Abkühlung der Quelle durch Beimischung des rückgeführten Wassers kommt, muss ein Mindestabstand zwischen beiden Bohrungen von zwei Kilometer eingehalten werden.

Die Funktionsweise ist denkbar einfach: Das aus Bohrloch A sprudelnde Thermalwasser gibt seine Wärmeenergie mittels Wärmetauscher an das Fernwärmenetz ab und fliesst über Bohrloch B zurück in das Erdinnere. Über das Fernwärmenetz wird die Wärmeenergie an angeschlossene Haushalte verteilt – eine kostengünstige Alternative zu herkömmlichen Öl- oder Gasheizungen.

Die Nutzung von Tiefengeothermie ist hocheffizient und schont das Klima. Laut aktuellen Angaben des Bundesverbands Geothermie sind momentan etwa 150 Geothermieprojekte bundesweit in Planung. Für private Nutzer eine interessante Alternative zu herkömmlichen Heizsystemen, unter der Vorraussetzung, dass eine entsprechende Anlage in Reichweite steht.

Als interessante Alternative steht die oberflächennahe Geothermie fast allen Haus- und Grundbesitzern problemlos zur Verfügung.

Heizen mit Holzpellets – Der Pellets-Boom und seine Schatten-Seiten

Keine Frage, Pellets Heizungen sind in. Hierzulande werden mehr und mehr Öl- oder Gasheizungen durch Holzpellets Heizungen ersetzt. Dementsprechend steigt der Bedarf an Pellets, den zylindrisch gepressten Holzspänen mit hohem Brennwert. Bisher wurden die kleinen Wunderdinger als günstige und klimaschonende Alternative zu herkömmlichen Brennstoffen wie Öl oder Gas beworben. Wenn man Einschätzungen von Ökonomen glauben darf, scheint sich dieser Ruf langsam zu ändern.

Durch günstige Rohstoffpreise und interessante Fördermöglichkeiten haben sich viele Hausbesitzer sowie Kraftwerksbetreiber zur Nutzung des Rohstoffs Holz hinreissen lassen. Die Menge an Holzabfällen ist dafür inzwischen nicht mehr ausreichend, weswegen ganze Bäume zu Pellets verarbeitet werden. Selbst Wurzelwerk und Baumkronen werden in der Produktion verwertet, welche bisher im Wald verrotteten. Wertvolle in den Baumteilen enthaltene Mineralstoffe werden so nicht mehr dem Waldboden zugeführt. Schwere Baumaschinen wälzen sich durch Deutschlands Wälder und verdichten den lockeren Waldboden, was zum Absterben von Wurzeln gesunder Bäume führt.

Auch auf globaler Ebene gibt diese Prognose Anlass zur Besorgnis. Steigt die Holznachfrage, steigt der Holzpreis. Nach Einschätzung von Experten wird es nicht mehr lange dauern, bis Länder in Südamerika und Afrika auf den Pellets-Zug aufspringen und die Ware nach Europa verschiffen. Dass diese Entwicklung zum klimatischen Supergau beiträgt, sei an dieser Stelle nicht näher erleutert.

Dennoch bleibt das Heizen mit Holzpellets in nächster Zeit eine gelungene Alternative zu Öl und Gas. Besonders in Kombination mit effektiver Wärmedämmung und einer unterstützenden Solarthermie-Anlage auf dem Dach kommt man mit einer Holzpellets Heizung sehr weit.

Solarstrom aus der Sahara wird sich wirtschaftlich lohnen

Inzwischen dürften ziemlich viele unserer Leser vom Großprojekt der Solarstromgewinnung in der Sahara gelesen haben. Bislang wurde ein solches Großprojekt – das Sonnenenergie in der Sahara zu Strom wandeln soll, der dann nach Europa transportiert wird – als wahrscheinlich unrentabel angesehen. Mit der zunehmender Bedeutung erneuerbarer Energien, werden aber auch solche Mamutprojekte wie DESERTEC immer realistischer.

Hierzu äußert sich nun Greenpeace Manager Roland Hipp in einem Spiegel Interview. Der Stromgewinnung aus Kohle will er eine Abfuhr erteilen und Staatshilfe für Sonnenstrom aus der Sahara fordern.

Ob Desertec tatsächlich die aufkommenden Energieprobleme Europas begegnen und die damit verbundenen Chancen für den Klimaschutz tatsächlich nutzen kann, wird wahrscheinlich erst in einigen Jahren abzusehen sein. Bis dahin wollen wir hoffen, dass das Desertec Konsortium auch ernsthaft an der Umsetzung der ambitionierten Pläne arbeitet.

Folgen des Klimawandels: Ernteausfälle und erschwerte Lebensmittelproduktion

Seit langem schon bringt man steigende Temperaturen mit den gesunkenen Ernteeerträgen in Verbindung. Neueste Untersuchungen zeigen nun, wie sich die globale Erderwärmung in den letzten drei Jahrzehnten auf die Produktion von Getreide ausgewirkt hat. Mit den zu rechnenden Ernteausfällen steht die Weltgemeinschaft vor einem neuen Problem: Wie soll die Weltbevölkerung in Zukunft ausreichend ernährt werden, wenn schon heute nicht alle Menschen regelmäßigen Zugang zu Lebensmitteln haben?

Zahl der Weltbevölkerung nimmt zu

Einer aktuellen UNO-Statistik zu folge werden im Jahr 2100 aller Wahrscheinlichkeit nach 10, 1 Milliarden Menschen auf der Erde leben. Im Vergleich dazu verlaufen die bewegen sich die derzeitigen Zahlen zur Weltbevölkerung in einem Bereich von über 7 Milliarden Menschen. Die Mehrheit wird in den sogenannten Dritte-Welt-Ländern leben. Schätzungen der UNO ergeben, dass jetzt schon rund eine Milliarde Menschen als unterernährt gelten. Eine ausreichende Versorgung mit Nahrung erscheint als schwierig, wenn nicht sogar als unmöglich.

Klimawandel verursacht Probleme

Der Klimawandel könnte die Problemlösung noch erschweren. Der Zusammenhang von steigenden Temperaturen und veränderte Niederschlagsschemata auf die weltweite Nahrungsmittelproduktion wird in gegenwärtigen Studien ersichtlich. Eine interessante Studie wurde von David Lobell von der kalifornischen Stanford University und zwei Kollegen im Zeitraum von 1980 bis 2008 durchgeführt. Der im Fachmagazin „Science“ veröffentlichte Bericht zeigt auf, wie die Wissenschaftler die Weizen-, Mais-, Soja-, und Reiserträge im Rahmen Ihrer Studien angesehen haben. Betrachtet man die Erträge total, so wird erkenntlich, dass diese in dem beobachteten Zeitraum enorm gestiegen sind. Der Weizen- und Maisertrag fällt aber dennoch geringer aus. Das wird bei der Auswertung von Produktions- und Anbaudaten der Uno-Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation sowie Informationen aus der Klimaarchiv der University of Delaware ersichtlich.

Prognose für die Landwirtschaft

Die Prognosen für die Landwirtschaft sehen durch die Klimaerwärmung nicht sonderlich gut aus. Eine Veränderung, die Einfluss auf die Ernten nimmt, ist der Wasserkreislauf. Durch trockene Sommer verdunstet das Wasser schneller und es gibt mehr Regen. Das kann für eine Region der Segen sein, für eine andere ein wahres Unglück. Starker Niederschlag kann zu Erdrutschen wie in Brasilien oder zu Überschwemmungen wie in Australien führen. Die Prognosen für Europa sagen trockene Sommer und feuchte Winter vorraus. Südeuropa muss sich auf starke Dürreperioden und extreme Hitze einstellen. Auch die USA müssen sich in Zukunft auf ein trockeneres und heißeres Klima einstellen.

Die weltweite landwirtschaftliche Produktivität wird durch den Temperaturanstieg auf die Dauer gesehen eher zurück gehen.

Jedoch ist auch zu vermerken, dass sich die Wahrnehmung der Menschen in Bezug auf Klima und Klimaveränderungen ändert. Der Blick wird schärfer. Immer mehr Menschen greifen auf biologisch erzeugte Nahrungsmittel beim Einkauf zurück. Und der Trend zu Bio Lebensmitteln hält an!

Kein fairer Wettbewerb auf dem Photovoltaik Markt

Hinter vorgehaltener Hand liegen solche Thesen schon lange auf dem Tisch, doch der Vorstandsvorsitzende der Solarworld AG Franz Asbeck fordert nun erstmals öffentlich die EU Kommission zum Handeln gegen Dumping Anbieter von Solarmodulen aus China auf.

Der Staat China gab allein im Jahr 2011 Kreditzusagen in Höhe von 21 Milliarden Euro mit Zinsen von unter 2 Prozent an die dort ansässigen Solarfirmen. Dieses Geld ermöglicht es den Chinesen erst Solarmodule zu solch Niedrigpreisen anzubieten.

Asbeck gab zu bedenken ob man die gesamte Solarindustrie nach Fernost abgeben wolle und ob es nicht möglich sei die Kosten eines Herstellers zu ermitteln und gegebenenfalls die Wettbewerbspolitik eingreifen zu lassen.

Deutschland drängte im vergangenen Jahrzehnt massiv auf den Markt der erneuerbaren Energien. Doch mittlerweile sei besonders der mittlerweile 40 Milliarden Dollar schwere Photovoltaik Markt für die Chinesen richtig interessant. Bis zum Jahr 2020 werde sich der Markt verfünffachen, was im Übrigen auch erklärt warum der Siemens Konzern vor Kurzem den Einstieg ins Solargeschäft bekanntgegeben hat.

Mehr Infos zum Thema Photovoltaik finden Sie auch unter https://www.solar-und-windenergie.de/photovoltaik.html

Siemens Konzern Chef Süß glaubt daran, dass die Photovoltaik ein größerer Markt wird, als die Solarthermie. Bisher war Siemens vor allem im Bereich Solarthermie tätig, Süß äußerte gegenüber der Financial Times Deutschlands, dass noch nicht entschieden sein ob sich tatsächlich die Photovoltaik gegen die Solarthermie durchsetzen werde.