Station 10 - Erneuerbare Energien für unsere Zukunft

Wir wollen alle auf die Umweltverschmutzung durch Öl und Kohle verzichten! Aber geht das überhaupt?

Erneuerbare/regenerative Energien gelten als wichtigste Säule einer nachhaltigen Energiepolitik und der von der Politik angestrebten Energiewende, die für eine Vermeidung einer Klimakatastrophe unerlässlich ist. Sie stehen entweder unerschöpflich zur Verfügung oder erneuern sich im Gegensatz zu fossilen Energiequellen wie Öl, Gas und Kohle verhältnismäßig schnell.

Globale Potenziale

Der Ausbau der erneuerbaren Energien wird in vielen Staaten weltweit vorangetrieben. Ziel ist es, im Laufe der nächsten Jahrzehnte immer mehr und schließlich nur noch umweltgerechte Energie zu nutzen. Der wachsende Energiebedarf in Asien stellt die Welt vor große Herausforderungen. Dabei entspricht die auf die Erde eingestrahlte Sonnenenergie mehr als dem Tausendfachen des aktuellen menschlichen Energiebedarfs. Die Konzepte zur Realisierung einer nachhaltigen Energieversorgung gelten als vorhanden. Als größtes Problem zur Zeit gilt jedoch, dass Strom durch lange Leitungen seine Energie stark bzw. ganz verliert. Deshalb ist es bisher nicht möglich, Strom, der mit Photovoltaik in der Sahara für alle Kontinente ausreichend produziert werden könnte, zu nutzen. Entscheidend wird sein, wie wir den aus Sonne, Wind und Meer erzeugten Strom werden speichern können. Man kann z.B. flüssiges Wasser durch die regenerative Energie in Wasserstoff und Sauerstoff trennen. Der Wasserstoff kann dann in Gasflaschen als Energieträger über weite Strecken transportiert werden.

Die Basis für die erneuerbaren Energien bilden die drei Energiequellen „Sonne“, „Geothermie “ und „Gezeitenkraft“. Die mit Abstand ergiebigste Form ist dabei die Sonnenenergie.

Sonnenenergie – Die Kraft der Sonne

Die Sonne treibt unsere Photovoltaikanlagen an. Die Sonnenenergie erwärmt zudem Luftschichten und verursacht Winde; sie erzeugt auf den Meeren Wellen. Pflanzen absorbieren die Strahlung im Zuge der Photosynthese und fixieren sie in Biomasse. Grundsätzlich kann die Energie der Sonne also auch in Form von Bioenergie, Windenergie und Wasserkraft verwertet werden.

Windräder erreichen immer größere Dimensionen und bilden in Gruppen ganze Offshore-Anlagen im Meer, wo stärkere Winde herrschen. Die riesige Energiemasse, die so entsteht, muss über gleichfalls riesige Stromleitungen (Trassen) über das Land verteilt werden.

Energie aus Biomasse gibt es z.B. in Form von Holz, Pflanzenöl, Biodiesel, Biogas, Biowasserstoff. Wassermühlen sind seit der Antike bekannt. Wasser, das heute vom Berg oder von Staudämmen kontrolliert durch Turbinen herabstürzt, treibt riesige Kraftwerke an. Auch bei den Niagarafällen in den USA wird diese Macht des Wassers genutzt.

Geothermie – Die Kraft aus dem Erdinneren

Die im Erdinneren existierende Wärme wird für Heizzwecke oder auch zur Stromerzeugung genutzt. Die Bedingungen sind in Island optimal, weil dort Erdplatten auseinandertreiben und so die Erdkruste dünn ist. In Deutschland, Österreich und der Schweiz finden sich hauptsächlich Niederenthalpie-Lagerstätten. Dort strömt die Wärme aus den tieferen Schichten aber weniger nach, als entnommen wird, so dass sich der Bereich der Entnahmestelle abkühlt und die Entnahme nur wenige Jahrzehnte möglich ist. Wärmepumpen mit oberflächennahen Erdwärmekollektoren (oder Luftaustausch) finden sich bereits in zahlreichen Haushalten.

Gezeiten – Die Kraft des Meeres

Wo Flüsse in Meeren münden, unterscheidet sich der Salzgehalt stark. Es entstehen starke Strömungen. Osmosekraftwerke machen daraus Strom. Bei Ebbe und Flut steigt und fällt das Meerwasser in regelmäßigen Abständen. Diese Meeresströmung wird mit Turbinen in Strom umgewandelt. Die Anziehungskräfte führen außerdem zu Reibung zwischen der Erdkruste und dem flüssigen Kern. Vielleicht wird man diese Energie in Zukunft einmal nutzen können.