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Wettlauf um die Rohstoffe

Weltweit steigt die Nachfrage nach Rohstoffen, zumal Schwellenländer wie China, Brasilien und Indien ein rasantes Wirtschaftswachstum erleben.

Wettlauf um die Rohstoffe

17/09/08

Energieformen der Zukunft

Das am 10.01.2007 vorgelegte Energiepaket der EU setzt vor allem auf erneuerbare Energien und effiziente Nutzung der vorhandenen Energiequellen. So soll etwa der Anteil der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien auf 22 % bis zum Jahr 2010 in der EU-15 steigen, gegenüber 14 % im Jahr 2000. Aber auch wenn die EU weltweit führend ist, was die Entwicklung von Systemen zur Nutzung erneuerbarer Energien angeht, sind diese im Energiemix der meisten EU-Länder nach wie vor von untergeordneter Bedeutung. Noch ist der Kostenaufwand weit höher als bei traditionellen Energieträgern.

Holz
Infolge der massiv gestiegenen Kosten für Öl und Gas feierte in den letzten Jahren unter anderem auch der Energieträger Holz ein Comeback. Neben der relativen Versorgungssicherheit und berechenbaren Preisen führen Befürworter des neuen Trends an, dass bei der Holzverbrennung nur so viel CO2 freigesetzt wird, wie der Baum zuvor der Luft entzogen hatte, der natürliche Kreislauf daher erhalten bliebe. Nur selten erwähnt wird aber, dass bei der Verbrennung von Holz auch große Mengen an Feinstaub anfallen. Mittlerweile ist die durch kleine Holzfeueranlagen freigesetzte Feinstaubmenge bereits größer als die durch den gesamten Straßenverkehr. Am besten schneiden im privaten Bereich zentrale Holzheizkessel ab, in denen das Holz oder aus Sägespänen gepresste Holzpellets computergesteuert verbrennen – andererseits kommen auch hier wieder zusätzliche herkömmliche Energiequellen zum Einsatz.

Wasser
Auch im Wasser liegt ein vielversprechendes Zukunfts-Potential. Bereits im Mittelalter wurden zahlreiche Mühlenräder mit dem Auf und Ab von Ebbe und Flut betrieben.
Während Wasserkraftwerke und moderne Gezeitenkraftwerke den sogenannten «Tidenhub» ausnutzen (d.h. die Differenz von Hoch- und Niedrigwasser), gibt es weltweit auch Versuche, Meeres- und Brandungswellen oder die Meeresströmung zu nutzen. Norwegen deckt fast den gesamten Anteil seiner Energieversorgung mit Wasser.
Momentane Schwachpunkte derartiger Anlagen sind neben den hohen Investitionskosten auch die dazu notwendigen landschaftlichen Eingriffe.

Energie aus organischem Material
In Sachen erneuerbare Energien ist Schweden Vorreiter. Die Autofirmen Volvo, Saab und Ford verkaufen hier immer mehr Bioethanol-Autos, 2009 soll der alternative Kraftstoff überall im Land verfügbar sein. Dank Steuervergünstigungen ist der Kraftstoff hier um gut ein Drittel billiger als Benzin. Derzeit haben neben Schweden sechs weitere Mitgliedstaaten Biokraftstoffe teilweise oder ganz steuerbefreit (Deutschland, Frankreich, Italien, Österreich, Spanien, Vereinigtes Königreich). Zur Herstellung von Ethanol spalten Säure und Enzyme unter Hitze die Cellulose des Holzes in Traubenzucker auf. Die gewonnene Zuckerlösung fermentiert zusammen mit Hefe in einem Kessel. Aus zwei Tonnen Holz lassen sich etwa 500 Liter Ethanol gewinnen.
Biokraftstoff ist die bekannteste, aber nicht die einzige Form, aus organischem Material Energie zu gewinnen: Auch Bioabfälle, Hausmüll oder Zuckerrohrrückstände lassen sich verbrennen und als Kohleersatz verwenden. Die großen Energieunternehmen haben das inzwischen erkannt und bauen Biomasse-Heizkraftwerke.
Energie lässt sich auch gewinnen, indem Klärschlamm oder Schalabfälle verkompostiert werden. Bei der Verwesung entstehen durch Bakterien Biogase. Das Gasgemisch besteht hauptsächlich aus Methan, das Heizkessel versorgt oder Fahrzeuge antreibt. Außerdem können Agrikulturpflanzen wie Rüben- oder Getreidesorten in Biokarbonate chemisch umgewandelt werden. Rapsöl zum Beispiel ist ein exzellenter Benzinersatz.

Wind - Kostengünstig bis in den letzten Winkel der Welt
Das Prinzip ist alt wie die Windmühle: Wenn der Wind stark genug ist - mindestens 15 km/h - bewegen sich die Räder und treiben einen Stromgenerator an. Inzwischen stehen Windräder auch schon auf dem Meer und erbringen dort Leistungen von bis zu fünf Megawatt.
Seit dem Bau der ersten Windkraftanlagen Anfang der 90er Jahre hat die Stromerzeugung aus Windenergie auch aufgrund staatlicher Förderprogramme ein dynamisches Wachstum erfahren. Auf die europäische Windkraftindustrie entfallen 90 % des weltweiten Ausrüstungsmarktes, mit mehr als einem Drittel der weltweit installierten Leistung stehen in keinem anderen Land mehr Windenergieanlagen als in Deutschland.
Säumten bisher die Flügel der Windräder den Horizont vor allem auf dem flachen Land, sollen die Räder sich künftig mehr auf den Meeren drehen. Dort ist mehr freier Raum, und vor allem: Der Wind weht hier kräftiger und gleichmäßiger. Deshalb können die so genannten "Offshore-Windparks" mit der gleichen installierten Leistung mehr Strom erzeugen. Der weltgrößte 400-Megawatt-Windpark "Borkum2" liegt rund 100 Kilometer vor der deutschen Nordseeküste, er soll 2009 in Betrieb gehen. Selbst eine kleine Insel wie Sri Lanka will eigene Windparks bauen und eine Energiequelle nutzen, die nicht versiegen kann. Denn windstill ist es schließlich fast nie.
Doch Windenergie vom Meer hat auch Nachteile: Die meisten Parks werden in Wassertiefen von 20 bis 40 Metern gebaut, was technisches Neuland bedeutet, und die Konstruktionen und die Stromverbindung zum Festland sind teuer.

Sonne
Solarzellen bestehen aus Silizium, einem Halbleiter, der aus Quarzsand gewonnen wird und Elektronen speichern kann. Durch die Sonnenstrahlen werden die Elektronen in Bewegung versetzt und produzieren eine Spannung und damit Elektrizität. Da die Spannung einer einzelnen Solarzelle für die meisten Anwendungen zu niedrig wäre, sind mehrere Zellen zu so genannten Modulen hintereinander geschaltet, die zum Schutz gegen Feuchtigkeit mit einer Glas- oder Kunststoffschicht überzogen werden.
Auf Einfamilienhäusern werden in der Regel so genannte Photovoltaikanlagen installiert, die mit Hilfe von Solarzellen Energie erzeugen – bei einer Fläche von rund 20 Quadratmeter und einer Leistung von rund zwei Kilowattpeak (kWp). In unseren Breitengraden können mit einer 1-kWp-Anlage etwa 700 bis 900 Kilowattstunden (kWh) Strom pro Jahr erzeugt werden. Der durchschnittliche jährliche Stromverbrauch einer vierköpfigen Familie liegt bei etwa 4000 kWh.
Da hierzulande die Sonnenscheindauer doch recht begrenzt ist, sind die Solaranlagen meist auch mit dem öffentlichen Stromversorgungsnetz verbunden. Der vom Betreiber der Anlage erzeugte und nicht unmittelbar verbrauchte Solarstrom wird in das öffentliche Netz eingespeist. Liefert die Photovoltaik-Anlage keinen Strom, obwohl Bedarf besteht, wird der Strom vom Energieversorger bezogen. Noch kämpft die Photovoltaik derzeit mit hohen Produktionskosten bei relativ geringer Energieausbeute.
Daneben gibt es auch Solarwärme, die genutzt wird. Bei der Solarthermie wird mit Hilfe von konzentrierenden Kollektoren eine Flüssigkeit auf hohe Temperaturen erhitzt. Über einen Wärmetauscher wird eine Turbine angetrieben.

Geothermie: Wärme – unabhängig von Wind und Wetter
Tief unter der Erde zirkuliert in Gesteinen und Erdschichten Energie, in Form von Dampf oder heißen Quellen. Wenn man das Wasser an der Quelle anzapft oder wenn aus den Geysiren heißes Wasser in die Luft schießt, kann man es sammeln und in Wärmenetze speisen. Das Haus des Rundfunks in Paris z.B. ist mit Erdwärme beheizt. Island deckt seinen Strom- und Wärmebedarf zu fast 100 % aus erneuerbaren Energien und die Erdwärme, auch Geothermie genannt, spielt dabei naturgemäß die größte Rolle. Doch auch in Ländern, die weniger reich an Geysiren sind, werden inzwischen unterirdische Heißwasserquellen angezapft.
Nicht nur die Umweltfreundlichkeit der Geothermie ist bedeutend. Im Gegensatz zu anderen erneuerbaren Energiequellen wie Windkraft oder Sonnenenergie steht geothermische Energie permanent zur Verfügung - unabhängig von Wetter und Tageszeit. Allerdings steckt das Verfahren noch in den Kinderschuhen: Die Installation der Pumpen ist vor allem für Privathaushalte aufwändig und kostenintensiv, noch geht ein großer Teil der Energie auf dem Weg "nach oben" verloren. Auch sind die Einsparungen an Kohlendioxidemissionen noch zu gering. Der Absatz von Wärmepumpen stieg in Deutschland im Jahr 2006 auf rund 28.000 Anlagen, etwa 60 Prozent mehr als 2005.

Quellen: AGEE-Stat; Stand: April 2007

Erstellt: 28-09-07
Letzte Änderung: 17-09-08