Ökoenergie
Die einzelnen Energieformen
Sonnenenergie
In 30 Minuten strahlt die Sonne mehr Energie auf die Erde, als die Menschheit in einem Jahr verbraucht. Mit Sonnenkollektoren in der Sahara auf einer Fläche von 700 mal 700 Kilometern wäre es theoretisch möglich, den Energiebedarf der ganzen Welt zu decken.
Vorteile:
Bei der Stromerzeugung werden keine Treibhausgase freigesetzt.
Bei vielen kleinen Anlagen nimmt die Abhängigkeit von den großen Versorgern ab.
Nachteile:
Die Sonneneinstrahlung ist abhängig von Tages- und Jahreszeit und vom Wetter. Der Wirkungsgrad einer Solarzelle verkleinert sich
wenn die Temperatur erhöht wird. Solarstrom ist derzeit die teuerste Energieform.
Biomasse
90 Prozent der organischen Abfälle, die z.B. bei der Ernte anfallen, werden weggeworfen. Wer Holz und Stroh verbrennt, kann damit Wärme und dadurch auch Strom erzeugen.
Vorteile:
Sinnvolle Nutzung von Abfällen
Die Brennstoffe wachsen wieder nach und sind lagerfähig. Bei der Verbrennung wird nur soviel CO2 frei, wie die
Pflanzen zuvor währen ihres Wachstums aufgenommen haben.
Nachteile:
Bei Verbrennung fester Biomasse (z.B. Holz) wird das Treibhausgas Distickstoffoxid (N2O) ausgestoßen. Bei extensivem Anbau von
Rohstoffen können Lebensräume zerstört werden und Umweltschäden entstehen. Strom aus Biomasse ist noch relativ teuer.
Wasserkraft
Wasserkraft bezieht ihre Energie aus dem natürlichen Kreislauf des Wassers, der durch Verdunstung, Regen und Abfließen entsteht. Dieser Kreislauf wird von der Sonne aufrechterhalten. Wasserkraft ist regenerative Sonnenenergie. Weltweit liefern Wasserkraftanlagen etwa 20% des Stroms.
Vorteile:
Wasserkraft ist eine umweltfreundliche Energiequelle. Ihre Nutzung belastet keine Gewässer, sondern bereichert sie vielmehr mit Sauerstoff.
Auch erspart sie der Umwelt Millionen Tonnen Kohlendioxyd, neben der Abwärme und anderen Schadstoffen.
Wasserwerke sind wegen ihrer einfachen Konstruktion, des geringen Wartungsaufwands und der langen Lebensdauer für den Einsatz im kleinen
Maßstab besonders gut geeignet.
Durch vieljährige Erfahrung anderer Länder weiß man, daß Wasserkraftanlagen mittlerweile, wenn sie dezentral eingesetzt werden, besonders effektive
Stromerzeuger sind.
Die Verteilungskosten sind geringer und eine große Versorgungssicherheit ist gewährleistet.
Nachteile:
Während der Wasserverbrauch stetig steigt, werden unsere Wasservorräte immer knapper. Auch die Nutzung der Wasserkraft muß ihre
Grenzen haben, nicht alle Flüsse dürfen zugepflastert werden. Die Landschaft ist mittlerweile
ein teures, unwiederbringliches Gut geworden.
So gesehen kann die Erzeugung von Strom aus Wasserkraft eine teure Angelegenheit werden.
Die Wasserkraft ist hauptsächlich abhängig von den örtlichen Gegebenheiten, wie z.B. große Seen oder Flüsse. Auch können riesige
Stauseen nicht überall gebaut werden, sind sie teilweise sogar als ökologisch bedenklich einzuschätzen.
Im Winter ist die Wasserkraft nur bedingt einsetzbar. Hohe Investitionskosten bei der Errichtung eines Kraftwerkes, Hebung oder Senkung des
Grundwasserspiegels, Verschlammung, Unterbrechung des Lebensraumes für Wanderfische, Veränderung von Flora und Fauna am
Ufer durch Stauung und Regulierung.
Windkraft
Vermutlich ebenso lange wie die Energie der Sonne nutzt der Mensch die Energie des Windes, die letztlich auch auf die Sonnenenergie zurückzuführen ist. Denn Wind entsteht, wenn sich ein Teil der Erdatmosphäre erwärmt, die warme Luft an dieser Stelle aufsteigt und kältere Luft von einem anderen Teil der Erde nachströmt.
Vorteile:
Keine Form der Energiegewinnung braucht so wenig Platz wie die Windenergie.
Die tatsächlich verbrauchte Fläche durch
Windkraftanlagen ist minimal und liegt bei unter 1% der für Windanlagen ausgewiesenen Fläche.
Die Windkraft ist billig und reichlich vorhanden, sauber und erneuerbar.
Nachteile:
Der Wind ist keine zuverlässige Energiequelle. Er ist nicht immer am richtigen Ort in der richtigen Stärke vorhanden. Der Erfahrung nach bläst
er relativ regelmäßig in Küstennähe und auf Bergen und genau dort ist es schwer, die Industrie anzusiedeln, um Energie zu gewinnen.
Windkraftanlagen müssen dort aufgebaut werden, wo möglichst gleichmäßige und entsprechend hohe Windgeschwindigkeiten auftreten.
Windkraftanlagen können nur in einem bestimmten Abstand von bewohnten Gebieten errichtet werden.
Da der von Windkraftanlagen erzeugte Strom sehr hoch sein kann, müssen entsprechend dimensionierte Hochspannungskabel verlegt werden.
Geothermie
Wärme und Strom aus dem Erdinneren
Geothermie ist die Nutzung von natürlicher Erdwärme für Heizungs- oder Klimaanlagen, und sogar für die Stromerzeugung. Die Wirkungsweise geothermischer Anlagen ist im Prinzip recht einfach, denn über Bohrungen kann das im Erdinneren vorhandene Energiepotenzial erschlossen werden, dessen Temperaturniveau im Mittel um 3°C je 100 m ansteigt. Außerdem weist die Tiefengeothermie gegenüber anderen erneuerbaren Energien den Vorteil auf, dass sie unabhängig von Jahreszeiten, Witterungseinflüssen und Tag- und Nachtzeiten zur Verfügung steht.
So unterscheidet man zwei Hauptbereiche in der Geothermie :
Die "niedrige Enthalpie", wird für das Gebäudeheizen oder die Warmwasservorbereitung genutzt.
Das Grundwasser hat Temperaturen von 30 bis 100°C
Die "hohe Enthalpie", die für die Stromerzeugung genutzt wird - mit Hilfe von Dampf wird Strom erzeugt.
Geothermie ist neben der Biomasse, der Wasserkraft und der Photovoltaik eine erneuerbare Energie, die weltweit genutzt wird.
Weltweit waren im Jahr 2000 rund 16.000 MW thermische und 8.000 MW elektrische Leistung installiert. Bemerkenswert ist, daß geothermische Kraftwerke bis zu 8.000 Betriebstunden pro Jahr erreichen und deshalb weltweit mit 43,9 TWh im Jahr 2000 (noch) genauso viel Strom erzeugten wie Windenergieanlagen.
Perspektiven
Das Ausbauziel des Weißbuchs der Europäischen Kommission zur Entwicklung erneuerbarer Energien, die installierte geothermische
Stromkapazität von
Ein - noch theoretisches - Rechenbeispiel :
Die in Europa verfügbaren Ressourcen (Zonen mit über 200 Grad in fünf Kilometer Tiefe)
belaufen sich auf 125.000 Quadratkilometer. Würde man auch nur zehn Prozent davon nutzen, so könnte man aus einer etwa einen Kilometer
dicken Schicht unterhalb dieser 12.500 Quadratkilometer im Jahr 900 Terrawattstunden (TWh) gewinnen - und damit mehr als die derzeitige Produktion
aller europäischen AKW zusammen.