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Energieversorgung der Zukunft @Zukunfts Wochen

Windkraftwerke
werden in Zukunft
noch wichtiger
Bild: berlin-pics / pixelio.de

Zum Abschluss unserer Zukunfts-Wochen möchte ich auf das heiß diskutierte Thema „Energieversorgung“ eingehen. Vor allem durch den Vorfall in Japan wird in der Öffentlichkeit vermehrt diskutiert, ob der Strom der Zukunft erneuerbar sein kann.

Laut der Studie „Energieziel 2050: 100 Prozent Strom aus erneuerbaren Quellen“ (PDF) vom Bundesumweltamt lautet die Antwort: Ja. Auf diese Studie beziehe ich mich auch größtenteils in diesem Beitrag.

Der Plan des Bundesumweltamtes ist, dass im Jahr 2050 die Energie nur noch erneuerbar hergestellt wird, dies könnte durch drei Szenarien geschehen:

Szenario 1: Regionenverbund
Jede Region nutzt ihren Standort optimal zur Gewinnung regenerativer Energie aus. Engpässe werden durch Speichertechnologien ausgeglichen. Ausländischer Stromimport ist nur zu kleinen Teilen nötig.

Szenario 2: International-Großtechnik
Die Energieversorgung wir EU weit geregelt.
Ein gut ausgebautes interkontinentales Übertragungsnetz verbindet die Erzeugungsschwerpunkte mit den Verbrauchszentren. Dies ermöglicht den europaweiten Ausgleich von Einspeiseschwankung aus fluktuierenden erneuerbaren Energien und deren optimale Nutzung

Szenario 3: Lokal-Autark
Das wohl unwahrscheinlichste Szenario meiner Meinung nach. Strom wird nur regional und dezentral erzeugt, durch kleinere Kraftwerke. Kein Strom soll importiert werden. Die Stromversorgung basiert auf lokalen Inselnetzen mit großen Stromspeichern.

Für jedes Szenario gibt es eine Grundvoraussetzung: Stromspeicherung.
Um Schwankungen der Sonne und des Windes auszugleichen muss der Strom vor allem gespeichert werden können. Das ist die große Herausforderung.

Pumpkraftwerke bieten dazu die beste Möglichkeit, da sie schnell ans Netz geschaltet werden können und den höchsten Wirkungsgrad aller Speicherkraftwerke haben. Jedoch gibt es dafür nicht genug geographische Möglichkeiten. Denn es muss quasi auf einem hohen Punkt ein künstlicher See errichtet werden, indem in stromstarken Zeiten Wasser hinauf gepumpt wird und wenn z.B Windstille herrscht, wird das Wasser den Berg hinunter gelassen, durch Turbinen gejagt und damit Strom erzeugt.

Deshalb schlägt die Studie vor, auf Wasserstoff und Methan zu setzen. Wasserstoff wird durch Elektrolyse hergestellt. Das Methan kann aus dem Wasserstoff hergestellt werden (Durch Zuführung von CO2). Durch die schon vorhandenen Gasnetze in Deutschland können diese Stoffe dann dorthin transportiert werden, wo sie benötigt werden. Der große Nachteil ist der Wirkungsgradverlust.
Wasserstoff muss außerdem unter Druck transportiert werden, da er sonst nicht flüssig ist, was lt. der Studie 0,03 kWh pro Kilowattstunde Wasserstoff kostet.

Wie aussagekräftig ist die Studie?
Die Studie hat sämtliche Aussagen durchsimuliert und hat sehr konservativ gerechnet. So sind etwaige Technologiesprünge, die man eigentlich in knapp 4 Jahrzehnten erwarten kann nicht mit eingerechnet worden, da es sonst zu ungenau wäre. Desweiteren geht sie davon aus, dass 2050 die Hälfte aller Autos mit Strom betrieben werden, was meiner Meinung nach auch sehr optimistisch geschätzt ist.

Fazit (persönliche Meinung):
Am optimalsten wäre eine Mischung aus Szenario1 und 2. Ein gut ausgebautes Stromnetz am besten in ganz Europa, indem jedes Land seine Stärken zum Vorschein bringt. So könnten in geologisch günstigen Länder durch Druckspeicherkraftwerke (Luft wird in Hohlräume gepresst und durch Turbinen freigelassen, wenn Strom gebraucht wird) und Pumpspeicherkraftwerke der Strom zu Spitzenzeiten gespeichert werden. Als eiserne Reserve könnte man Methan oder Wasserstoff hernehmen. Küstennahe Länder wie England oder Norddeutschland könnten viel Windkraft bereitstellen, Länder mit großen Flüssen Wasserkraft und die restlichen Länder können per Sonnenenergie ihren Beitrag dazu beisteuern.
Außerdem könnte man durch intelligente Stromzähler dazu beitragen, die Zeiten in den am meisten Strom verbraucht wird, zu entlasten indem z.B das Elektroauto, wenn es gerade nicht dringend ist erst nachts auflädt und nicht, wenn die ganze Welt vor dem Fernseher hockt.

Je früher die Weichen, vor allem politisch für dieses Vorhaben gestellt werden, desto wahrscheinlicher ist es, dass wir in absehbarer Zukunft von fossilen Energieträgern und Atomstrom ganzheitlich wegkommen. Wichtig dafür ist auch die Akzeptanz der Bevölkerung, indem sie sieht, welche Chancen sich dahinter verbergen (neue Arbeitsplätze durch regenerative Energien, keine Abhängigkeit mehr von Ländern mit vielen fossilen Rohstoffen und kein Krieg mehr wegen Öl).

Robert

Robert

Programmierer | Blogger | Selbständiger bei RegSoft
Ich bin der Gründer von Blog2Help. Als selbständiger Software-Entwickler und StartUp-Gründer (Zum Blog) kenne ich die Herausforderungen, die eine nachhaltige Unternehmensführung mit sich bringt. Neben aller politischer Arbeit, bin ich der festen Überzeugung, dass man für eine faire und gerechte Welt als Verbraucher vor allem die Unternehmen in die Pflicht nehmen muss.

Die Faszination zum Regenwald begleitetet mich schon von klein auf. Durch die Staufen-Altpapier Schulhefte kam ich schon in der Grundschule mit der Regenwaldorganisation OroVerde e.V in Kontakt und unterstütze diese seitdem mit unkonventionellen Mitteln. Damals z.B. mit dem Sammeln von Briefmarken und seit 2009 mit der Gründung von Blog2Help.

Im Rahmen eines Universitätsprojekts konnte ich im Jahr 2013 selbst in den Regenwald nach Madagaskar reisen und bei der Ausbildung der Parkranger mithelfen.
Robert

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