"Regenerative Energiequellen - Potentiale, Techniken, Chancen"
Dr. Heinz Schüttelkopf, FTU Karlsruhe
Gastvortrag am 7. Dezember 2004 im Institut Dr. Flad
Regenerative Energien
Das Thema hörte sich sehr sachlich und distanziert an, der Vortrag jedoch riss jeden mit. Anschaulich erklärte Dr. Schüttelkopf die Problematik, Technik, Potentiale und die Chancen der regenerierbaren Energieressourcen.
Was versteht man nun unter regenerativen Energien? Das sind erneuerbare Energien, wie z.B. Sonnenstrahlen, Wasserkraft, Windenergie, Umgebungswärme, Biomasse ... So viel hatte man gar nicht vermutet. Er stimmte uns auch gleich auf unsere Problematik als Energieverbraucher ein.
Ein durchschnittlicher Westeuropäer verbrauchte schon 1975 5 KWh pro Tag.
Da aber die Bevölkerung von zur Zeit 6 Milliarden auf in naher Zukunft 11 Milliarden anwächst, wird sich dieser Verbrauch wesentlich erhöhen. Zu berücksichtigen ist auch die stetige Zunahme der Nutzung von technisierten Gerätschaften. Was steht uns noch bevor? Reicht unsere Energie überhaupt noch aus? Müssen wir unsere Technisierung zurückschrauben?
"Die Steinzeit hat nicht aufgehört, weil es keine Steine mehr gab,..." Dieser Satz regt zum Nachdenken an. Wie können wir unser Energieproblem lösen? Herr Dr. Schüttelkopf gab hierzu einige uns unbekannte, aber jedoch sehr interessante Informationen. Das gefundene Methanhydrat im Meeresgestein könnte man abbauen. Ein Nachteil hierbei wäre, dass riesige nicht aufgefangene Methangaswolken die Ozonschicht zerstören könnten. Eine andere Möglichkeit wäre die Ölgewinnung aus Ölschiefer. Die Forschung hierbei steckt jedoch noch in den Kinderschuhen. Ebenso bräuchte es noch einige technische Entwicklungen, um die Photovoltaiktechnologie effektiv nutzen zu können. Bis jetzt benutzte man ausschließlich Siliciummodule, monokristallin und polykristallin. Polykristalline Siliciummodule sind zwar billiger, aber auch nur halb so effektiv wie monokristalline. Der Vorteil der Photovoltaiktechnologie ist die direkte Umsetzung von Sonnenenergie in elektrische Energie. Der Nachteil ist der hohe Kostenfaktor. Silicium ist zwar ein Abfallprodukt der Elektronikindustrie und auch das zweithäufigste Element der Erdkruste jedoch ist die Aufbereitung und die Herstellung der Platten sehr zeitaufwendig und somit lohnintensiv.
Herr Dr. Schüttelkopf stellte uns auch eine Solarzelle aus Galliumarsenid vor. Die fokussierende Technologie der Photovoltaik, also die Bündelung der Lichtstrahlen durch eine Linse auf eine Galliumarsenidzelle hat einen höheren Wirkungsgrad bis 200 °C, die Siliciumzelle hat dagegen nur einen hohen Wirkungsgrad bis 50 °C. Die effektive Nutzung der Galliumarsenidzelle nimmt aber noch einige Forschungsjahre und Forscher in Anspruch.
Die benötigte Energie könnte man auch lt. Dr. Schüttelkopf aus der Wasserkraft beziehen. Der Wirkungsgrad hierbei ist sehr hoch, nämlich 85 %. Ein weiterer Vorteil ist die lange Nutzungsdauer (bis 60 Jahre nach Inbetriebnahme). Durch die Anlage von Stauseen könnte man den örtlichen Tourismus fördern. Campingplätze, Bootsverleih wären hierbei eine gute Einnahmemöglichkeit. In Österreich werden bereits jetzt schon 60 % der benötigten Energie aus Wasserkraft gewonnen. Bei uns gerade mal 1/10. Die Umsiedlung, z.B. Stauseeprojekte in China, und die Änderung des lokalen Klimas, z.B. Nebel könnten früher auftreten, waren einige Nachteile, die Dr. Schüttelkopf erwähnte.
Auch die Nutzung der Windenergie führte bereits 3300 v. Chr. zur Mobilität der Menschen (Benutzung von Segelbooten). Erst 1920 wurden jedoch die Grundlagen zur Gewinnung von Windenergie erarbeitet. Die Materialien für die ersten Rotorblätter waren Holz und Stahl. 1930-1960 sammelte man die ersten praktischen Erfahrungen und verbesserte daraufhin die Materialien, vor allem das Gewicht wurde merklich reduziert.
Deutschland ist auf dem Gebiet der Windenergienutzung an 1. Stelle. Wir besitzen 14 000 - 15 000 Windräder. Andere Staaten, die Windenergie nutzen, sind z. B. Kanada, USA, Niederlande. Die Standorte benötigen einige Voraussetzungen: eine Windgeschwindigkeit von mindestens 4 Metern pro Sekunde und genügend Platz. Die Küstengebiete, die Alpen und die Pyrenäen sind besonders dazu geeignet.
Bevor wir die Nutzung von Windenergie, Wasserenergie und Sonnenenergie weiter ausbauen, müsste aber auch eine effektive Speicherung von Energie möglich sein.
Herr Dr. Schüttelkopf schlug zur Energieeinsparung noch folgendes vor:
- Einschränkung der Nutzung der privat genutzten PKWs - die meisten Strecken, die ein Bundesbürger am Tag zurücklegt, befinden sich unter 5 km. Der Ausbau des öffentlichen Verkehrsnetzes wäre eine gelungene Alternative zum Individualverkehr.
- Intelligente Nutzung der Energie - z.B. Wasch- und Geschirrspülmaschinen nur voll bestückt laufen lassen.
Dieser Vortrag machte uns klar, wie sehr die Verbindung von Chemie und Technologie nötig ist, um unsere Ressourcen sinnvoll einsetzen zu können.
Melissa Matzen
LG 55