Quantensprung zu neuem Strom

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Quantensprung zu neuem Strom Happy End

Quantensprung zu neuem Strom

 
#1
Das Ölzeitalter wird nicht durch Ölmangel beendet, sondern durch zu viel CO2 in der Luft. Erneuerbare Energien müssen her: Strom aus Wind, Wasserstoff, Biomasse und Fusionstechnologie. Darum sollte die Politik die neuen Energien fördern, statt sie zu behindern

Beyond petroleum" - das wird wohl einmal im Rückblick die Überschrift über die Energieversorgung im 21. Jahrhundert sein. Neue Energieträger werden den gewaltig wachsenden Energiehunger der Welt befriedigen müssen. Für alle Lebensbereiche werden diese neuen Energieträger unabweislich sein. Denn auf eine Weltbevölkerung von knapp zehn Milliarden Menschen zur Mitte des Jahrhunderts warten eine Reihe von krisenhaften Zuspitzungen.

Die unzureichende Nahrungsmittelversorgung mit Schüben von Hungersnöten, die um sich greifende Trinkwasserknappheit in den Ländern des Südens, die Klimaveränderung mit der Ausbreitung von Wüsten und die weltweiten Wanderungsbewegungen von Menschen - all diese Schreckensszenarien sind in einer entwickelten Zivilgesellschaft nur zu beherrschen mit ausreichender, preiswerter und umweltschonender Energie. Die Menschheit geht in den nächsten 50 Jahren durch eine kritische Phase. Sie hat es in der Hand, durch nachhaltige Energieerzeugung und -nutzung diese Krise zu bewältigen, um dann bei wieder abnehmender Bevölkerung einen anhaltenden Pfad von Prosperität, ökologischer Stabilität und sozialer Gerechtigkeit zu erreichen.

Doch zunächst kommt die Energiekrise. Der heutige Energiemix kann nicht fortbestehen. In 15 bis 20 Jahren werden Knappheiten zu erheblichen Verteuerungen führen, während die durch Kohlendioxid ausgelösten Klimaveränderungen eine Drosselung des Verbrennens fossiler Energiestoffe weit vorher nötig machen werden. Nicht die Erde, sondern der Himmel wird ihre Förderung begrenzen.

Aufrütteln sollte uns, dass sich schon heute der Atlantik vor der europäischen Küste um 0,5 Grad Celsius aufgeheizt hat, dass die Winterperiode in Mitteleuropa um drei bis vier Wochen später eintritt, die Gletscher um zehn Prozent abgeschmolzen sind, der Niederschlag in Nordeuropa um 10-40 Prozent zugenommen und in Südeuropa um 20 Prozent abgenommen hat.

Ein deutscher Kurzschluss

Wir stehen also am Vorabend eines gigantischen Klimawandels, dessen Wucht wir allenfalls noch dämpfen können. Vor diesem Hintergrund auf 33 Prozent kohlendioxidfreier Stromversorgung durch Kernenergie vorfristig zu verzichten, wie im viel gepriesenen Berliner Energiepakt beschlossen, ist eine deutsche Kurzschlusshandlung. Langfristig spricht alles für kohlendioxidfreie Energien.

Etwa um 2015 ist die Hälfte der bekannten konventionellen Ölreserven weltweit ausgebeutet. Die Abhängigkeit vom Persischen Golf steigt - und mit ihr der Preis. Die großen Reserven liegen in der strategischen Ellipse von Kasachstan bis zum Golf. China, mittlerweile ein großes Importland für Öl, wird seine Entwicklung mit einem ungeheuren Bedarf an Kraftstoffen und Energie, vor allem an Öl und Gas, vorantreiben.

Ökonomisch gesehen, entsteht alle zwei Jahre in China ein neues Japan. Dabei schaut China nach Kasachstan, auf jene Ölfelder, die auch für Europa wichtig sind. Angesichts dieser Lage hilft nicht das Fünf- oder Dreiliterauto, sondern langfristig das Nullliterauto, gespeist aus nicht fossil erzeugtem Wasserstoff.

Das Nordseeöl geht in der zweiten Dekade zu Ende. Klar ist: Die Zeit des billigen Öls ist vorbei. Der jährlich wachsende Verbrauch wird seit einigen Jahren nicht mehr durch den Zuwachs in der Exploration ausgeglichen. Sicher: Schweröl, Ölschiefer, Ölsände und Kohle gibt es noch reichlich für über 200 Jahre, aber zu höheren Kosten und mit erheblich höheren spezifischen CO2-Emissionen.

Allzu gern verweist die deutsche Energiepolitik angesichts dieser Tatsache auf das Gas. Und in der Tat reichen die europäischen Gasreserven und -ressourcen bis in die zweite Hälfte dieses Jahrhunderts. Doch eine nähere Analyse zeigt Beunruhigendes: Nach 2025 gibt es nur noch Vorkommen in den GUS-Staaten. Wir bringen uns auch hier in eine dramatische Abhängigkeit von Energieimporten aus einer Region.

Kein Zweifel: Versorgungssicherheit, insbesondere durch heimische Energieträger, wird einen höheren Stellenwert bekommen.

Heimische Energieträger sind auch regenerative. Dass sie vor der Schwelle zur Wettbewerbsfähigkeit stehen, hat sich bis Shell, BP und Siemens herumgesprochen. Das neueste Shell-Szenario geht davon aus, dass bis 2050 weltweit 30 Prozent der Energie aus erneuerbaren Energieträgern stammen können.

Nach dem Zeitalter der Kohle, das seinen Höhepunkt in den zwanziger Jahren hatte, und dem Öl- und Gaszeitalter, in dem wir uns noch befinden, werden wir in die Ära der erneuerbaren Energien eintreten. Und etwas ganz Neues kann hinzukommen: die Fusionsenergie. Je später aber die erneuerbaren Energien und die Fusionsenergie wettbewerbsfähig werden, umso länger wird es Kernkraft als Übergangsenergie geben müssen. Diese kann nur eine katastrophen- und plutoniumfreie Kernspaltungstechnologie sein.

Schaffen wir es denn, die erneuerbaren Energien wettbewerbsfähig zu machen? Immerhin, die Kosten der Windenergie haben sich in den vergangenen zehn Jahren halbiert. In der Zukunft sind Kostensenkungen um fünf Prozent pro Jahr denkbar. Die Windenergie hat heute hierzulande einen Anteil an der Stromversorgung von drei Prozent, 2010 wird sie mit dem Ausbau der Offshore-Windparks zehn Prozent ausmachen. Weltweit entsteht ein gigantischer Markt.

Bis 2020 können wir uns die Gewinnung von 20 000 Megawatt (MW) Offshore-Windenergie in Deutschland vorstellen, wenn die wirtschaftlichen und politischen Kräfte zusammenwirken und die Politik keine neuen Hürden wie die Verschärfung des Naturschutzrechts für Offshore-Windenergieanlagen aufstellt.

Wir wissen sehr wohl, dass die Standorte für Windparks an Land in Deutschland in drei bis vier Jahren knapp werden. Wir wissen auch, dass der Offshore-Energieertrag wegen der höheren Windgeschwindigkeiten und der größeren Flügeldurchmesser um 40 Prozent höher sein kann als an Land, sodass die höheren Kosten beispielsweise für den Kabelanschluss aufgewogen werden können.

Ein gigantisches Potenzial für erneuerbare Energie mit Stromerzeugungskosten von fünf bis sechs Euro-Cent zu Beginn des nächsten Jahrzehnts steht zur Verfügung. Hier können wir aber auch die Entwicklung einer großen Industrie an der Nord- und Ostseeküste mit zigtausend Arbeitsplätzen erwarten. Man schaue sich nur Aberdeen an, mit Hafen und Logistikzentrum, von dem aus die Offshore-Plattformen der Öl- und Gasfelder der Nordsee bedient und gewartet werden.

Große Windenergiefelder könnten bei uns eine Leistung von 1000 MW-Kernkraftwerksgröße erreichen. Die Versorgungssicherheit, Wettbewerbsfähigkeit und Klimaverträglichkeit dieser Energieform werden uns zu einem "Aktionsplan Offshore Wind" führen müssen, der uns diese große technologische Herausforderung von und in Deutschland bewältigen lässt.

Die energetische Ausbeutung von Biomasse wird zwar weltweit einen großen Anteil der erneuerbaren Energien ausmachen, in Deutschland aber ist das Potenzial begrenzt. Biomassekraftwerke werden wegen der beschränkten Holzvorräte bis 2010 nicht viel mehr als zwei bis drei Prozent des Strombedarfs erzeugen können. Auf der Seite der Kraft- und Heizstoffe sieht es besser aus. Die EU Kommission hält bis 2010 ein Ziel von sieben Prozent Biokraftstoff für erreichbar. Das kann synthetischer Kraftstoff, Methanol oder Bioethanol sein. DaimlerChrysler sieht langfristig immerhin 15 Prozent des Kraftstoffs auf biogener Basis, europaweit sogar 30 Prozent als möglich an.

Hierzulande unterschätzt wird das Potenzial an Biogas. Selbst wenn nur die Hälfte der tierischen Exkremente gemeinsam mit fetthaltiger Biomasse zu Biogas umgesetzt wird, könnten weit mehr als fünf Prozent des Stroms auf diese Weise erzeugt werden.

Die Solarenergie (Fotovoltaik) wird in Deutschland in den nächsten beiden Dekaden ein Mauerblümchen bleiben; zu weit liegt die Wirtschaftlichkeitsschwelle noch entfernt. Dennoch ist es richtig, die Entwicklung der Technologie und die Massenproduktion in Deutschland mit einem degressiv gestalteten Fördersatz zu unterstützen. Denn diese Technologie ist schon heute in den ländlichen Gebieten der sonnenreichen Länder eine elegante dezentrale Erzeugungsform und besonders wirtschaftlich, da keine Kosten zur Netzerschließung entstehen.

Rund zwei Milliarden Menschen haben keinen Zugang zu Elektrizität oder einem Stromnetz. Da kann Solarenergie ein Stück Zivilisation in die ländlichen Regionen der Welt des Südens bringen. Immerhin hat die deutsche Industrie heute an der weltweiten Produktion von Fotovoltaikanlagen einen Anteil von 25 Prozent, und er wächst stetig. Die Entwicklung dünnschichtiger Siliziumzellen oder Zellen mit organischem Trägermaterial, mit einem besseren Wirkungsgrad und neuen Systemkomponenten könnte die Fotovoltaik in naher Zukunft erheblich voranbringen, bei gleichzeitiger Reduktion der Kosten. Der breite Durchbruch der wirtschaftlichen Nutzbarkeit der Fotovoltaik wird aber erst nach 2020 stattfinden können.

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Vergessen werden darf nicht die Geothermie, die Energiegewinnung durch Erdwärme. Der besondere strategische Vorteil geothermischer Technologie liegt in der ganzjährigen Verfügbarkeit der Quelle. Die technische Machbarkeit der Wärme- und Stromerzeugung steht außer Frage, während die Wirtschaftlichkeit hierzulande zurzeit noch nicht gegeben ist. Gelingt aber die Steigerung der Produktivität geothermischer Lagerstätten durch innovative treffsichere Aufschluss- und Stimulationsverfahren, steht der Geothermie noch eine große Zukunft auch zur Erzeugung von Strom bevor. Die ersten Hot-dry-rock-Kraftwerke in Deutschland sollen in den nächsten drei Jahren entstehen. Noch bedarf es dazu erheblicher Förderungsmittel - auch der Siegeszug der Kernenergie begann schließlich mit massiver öffentlicher Finanzierung.

Zählt man alles zusammen, können in Deutschland bis zum Jahr 2020 wohl 20 Prozent des Stroms regenerativ erzeugt werden. Dann sind aber 33 Prozent Stromerzeugungskapazität aus Kernkraftwerken vom Netz. Der Rest müsste eingespart oder importiert werden.

Heute investieren

Sowohl in der Wärmeversorgung der Haushalte (Verminderung bis 2020 um ein Drittel) als auch bei der Mobilität (Verminderung bis 2020 um mehr als ein Drittel) gibt es reichlich Einsparungs- und Effizienzpotenziale, beim Stromverbrauch dagegen nur in begrenztem Umfang. Hier rechnet man langfristig (nach 2020) sogar mit einem deutlichen Anstieg, weil ein wachsender Teil des Wasserstoffs für die damit anzutreibenden Kraftfahrzeuge elektrolytisch gewonnen werden wird. Insofern ist wachsender Import zur Schließung der Deckungslücke durch den vorfristigen Wegfall der Kernenergie eine kurzsichtige Politik.

Die Politik loben muss man allerdings für ihre Maßnahmen zur Förderung erneuerbarer Energie. Die Einspeiseregelung wird Früchte tragen. Durch Nachfrage nach Anlagen, Wettbewerb der Anbieter und Technologiesprünge dürften die Erzeugungskosten für Wind- und Biomasseenergie jenseits des Jahres 2010 mit konventionellem Strom konkurrieren können. Wer auf diesem Feld wirtschaftlichen und politischen Erfolg haben will, muss indes heute anfangen, in Offshore-Windparks, Biogas-, Solar- und Wasserstofftechnologie zu investieren.

Wir sehen daher einen massiven Ausbau der erneuerbaren Energien vor uns - er könnte im Jahre 2050 weltweit ein Drittel bis die Hälfte des Energieverbrauchs decken. Erhebliche Summen werden in Solarenergie, Offshore-Windenergie, Biomassenutzung und Geothermie investiert, weil davon auszugehen ist, dass die Staatengemeinschaft CO2-Emissionen beschränken und besteuern wird.

Ich glaube also nicht, dasss das Ölzeitalter an Mangel an Öl zu Ende gehen wird, sowenig wie das Steinzeitalter an Mangel an Steinen zu Ende ging.

CO2-arme Technologien haben Zukunft, ich gehe von zweistelligen Wachstumsraten aus. Wer dort rasch investiert, wird in wenigen Jahren einen uneinholbaren Wettbewerbsvorsprung vor seinen Konkurrenten haben.

Ich habe bewusst von CO2-armer Technologie gesprochen. Dazu gehört für mich selbstverständlich auch der inhärent sichere Thoriumreaktor, eine Technologie, die in Deutschland entwickelt und augenblicklich in Südafrika und China weiterverfolgt wird. Da der herkömmliche Leichtwasserreaktor in Deutschland wohl nie wieder realisiert werden kann und das Atomgesetz eine katastrophenfreie Reaktortechnologie verlangt, hat der Hochtemperaturreaktor (HTR), der die Kernschmelze ausschließt und das Proliferationsproblem löst, noch eine Zukunft.

Zum Solarzeitalter gehört im Übrigen auch die Solarenergie in ihrer Ursprungsform: die Fusionsenergie. Sehr richtig war, dass Bundeskanzler Schröder den Grundstein für das Fusionsprojekt in Greifswald gelegt hat. Das ist in einer Zeit, da in weiten Teilen der politischen Szene Großtechnologien in Verruf geraten sind und alles, was mit Kerntechnologien auch nur entfernt zu tun hat, als politically incorrect verschrien ist, nicht hoch genug einzuschätzen.

Noch immer höre ich die hämischen Sprüche einiger Kritiker der Fusionsenergie: Seit 50 Jahren sagen die Forscher, in 50 Jahren komme das erste Fusionskraftwerk. Was in der öffentlichen Debatte noch nicht zur Kenntnis genommen wurde: Die Fortschritte der Kernfusionsforschung sind gewaltig. Für mich gehört die Kernfusion zu den wenigen herausragenden Beispielen einer nachhaltigen Energiegewinnung.

Technologie ist wieder in

Natürlich müssen wir Tritium erzeugen, um den Prozess der Sonne nachahmen zu können. Tritium, weniger als zwei Kilogramm als Inventar im Reaktor, wird aus Lithium erbrütet. Das bedeutet aber, dass wir eine neue Energiequelle erschließen, die allen Menschen zugängliche Ausgangsmaterialien benötigt. Für die jährliche Stromversorgung einer Familie reichen zwei Liter Wasser und 250 Gramm Gestein aus. Dank der Unerschöpflichkeit des Rohmaterials kann man von einer erneuerbaren Energie sprechen.

Der Versuchsreaktor Iter-Feat, der in Kanada, Frankreich oder Japan gebaut werden soll, wird 500 MW liefern können, das erste Serienkraftwerk nach 2020 errichtet werden und mehr als 1000 MW liefern.

Wir sprechen hier von einem Quantensprung der Energieversorgung, vergleichbar mit der Entdeckung der Kohle, des Öls oder des Urans. Und das sind die Kennzeichen: unerschöpfliche Rohstoffvorkommen, geringes radioaktives Inventar, ein unkontrolliertes Brennen des Fusionsplasmas ist naturgesetzlich nicht möglich.

Beim Abbau eines Fusionskraftwerkes fallen zwar radioaktive Stoffe durch Aktivierung der Wandmaterialien an, die aber nach 50 bis 100 Jahren fast vollständig wiederverwendet werden können.

Nachhaltigkeit ist nicht zum Nulltarif zu haben, entscheidend ist aber, dass der Kostenanteil für den Brennstoff vernachlässigt werden kann. Und was die Kosten der Fusionsforschung betrifft: Sie machen einen Bruchteil der Ökosteuer aus. Dafür würde mancher gern Ökosteuer bezahlen. Da hätte sie auch ihren Namen verdient.

Fusionsforschung, inhärent sichere Kernkraftwerke und erneuerbare Energien - das sind unsere Aufgaben. Aufgaben eines Landes mit einer großartigen Erfolgsgeschichte der Energietechnik und des Maschinenbaus.

Technologie ist wieder in. So besteht die Hoffnung, dass nach der Zeit der Bedenkenträger die Zeit der Ingenieure und naturwissenschaftlichen Pioniere anbricht. Die Zukunft gewinnen wir aber nur dann, wenn sich Ingenieure, Wissenschaftler und Techniker auch in die gesellschaftspolitische Debatte einmischen. In dieser technologieorientierten Zukunft sind viele junge Leute übrigens längst angekommen - sie haben sich von den selbst ernannten Hohepriestern der rückwärtsgewandten ökologischen Trampelpfade in das vermeintliche Idyll gelöst.

Ich hoffe: Energietechnik kommt nach Deutschland zurück. Kein Zukunftsweg aus dem fossilen Zeitalter darf dabei durch die Politik versperrt werden, so wie es die FDP gegen die Windenergie und die Grünen gegen die Fusionsenergie versuchen, die Politik muss vielmehr alles tun, diese Wege zu öffnen.

Doch der Marsch ist länger, als viele Ungeduldige wahrhaben wollen. Die Erfahrung des vergangenen Jahrhunderts lehrt uns, dass es über 30 Jahre dauert, bis eine neue Energietechnologie in einer hoch industrialisierten Gesellschaft die alten herkömmlichen Energieträger ablösen kann.

Aber: Im Jahre 2020 wird jedes zweite neue Auto auf Wasserstoffbasis fahren, 2050 können 50 Prozent des Energieverbrauchs aus nicht fossilen Quellen stammen. Umso mehr heißt es, heute damit anzufangen.

Fritz Vahrenholt leitet das Windkraftunternehmen REpowerSystems AG in Hamburg


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