Was tut sich auf dem Energiesektor?

WINDKRAFT:

▪ Die Menschen nutzen schon lange die Kraft des Windes, um Segelschiffe anzutreiben, Mehl zu mahlen und Wasser zu pumpen. Doch in den letzten Jahren hat die Begeisterung für Windkraft den ganzen Globus erfasst. Heute produzieren modernste Windräder weltweit genug saubere, erneuerbare Energie, um 35 Millionen Menschen mit Strom zu versorgen. Dänemark gewinnt bereits 20 Prozent seiner Energie aus Windkraft. Auch Deutschland, Spanien und Indien bauen ihre Windkraftanlagen zügig aus, wobei Indien nach eigenen Angaben die fünfthöchste Windkraftkapazität der Welt besitzt. In den Vereinigten Staaten produzieren derzeit rund 13 000 Windräder Strom. Manche sagen, wenn alle geeigneten Stellen genutzt würden, könnte das Land sogar mehr als 20 Prozent seines Strombedarfs durch Windkraft decken.

SONNENENERGIE:

▪ Solarzellen gewinnen Strom aus Sonnenlicht, das Elektronen in den Solarzellen aktiviert. Solarenergie liefert weltweit fast 500 Millionen Watt Strom und der Markt für Solarzellen wächst jährlich um 30 Prozent. Allerdings ist der Wirkungsgrad so genannter Photovoltaikanlagen bisher relativ niedrig und Solarstrom ist im Vergleich zu fossilen Brennstoffen noch ziemlich teuer. Außerdem werden bei der Herstellung von Solarzellen giftige Chemikalien wie Kadmiumsulfid und Galliumarsenid verwendet. Da solche Chemikalien jahrhundertelang die Umwelt belasten, „könnte die Entsorgung und Wiederverwertung der Bestandteile ausgemusterter Zellen ein echtes Problem werden“, so die Zeitschrift Bioscience.

 GEOTHERMISCHE ENERGIE:

▪ Wollte jemand die Erdkruste in Richtung des schätzungsweise 4 000 Grad Celsius heißen Erdkerns anbohren, dann würde die Temperatur im Bohrloch mit jedem Kilometer Tiefe rund 30 Grad zunehmen. Doch für Menschen, die in der Nähe heißer Quellen oder vulkanischer Risse leben, ist die Erdwärme relativ leicht erreichbar. In 58 Ländern nutzt man heißes Wasser oder Dampf aus so genannten Hot Spots in der Erdkruste, um Häuser zu beheizen oder um Strom zu gewinnen. Island deckt etwa die Hälfte seines Energiebedarfs durch geothermische Energie. Andere Länder wie Australien wollen die Energie heißer, trockener Gesteinsmassen anzapfen, die sich einige Kilometer unter der Erdoberfläche erstrecken. Dazu schrieb die Zeitschrift Australian Geographic: „Manche Forscher halten es für denkbar, jahrzehnte-, ja sogar jahrhundertelang Energie zu gewinnen, indem man Wasser in das heiße Gestein hinabpumpt und mit dem unter großem Druck wieder aufsteigenden heißen Wasser Turbinen betreibt.“

WASSERKRAFT:

▪ Schon heute decken Wasserkraftwerke über 6 Prozent des weltweiten Energiebedarfs. Wie es im International Energy Outlook 2003 heißt, wird in den nächsten zwei Jahrzehnten „ein Großteil des Zuwachses bei erneuerbaren Energien auf das Konto von großen Wasserkraftprojekten in Entwicklungsländern gehen, vor allem in den aufstrebenden Nationen Asiens“. Allerdings gibt Bioscience auch zu bedenken: „Das gestaute Wasser bedeckt nicht selten landwirtschaftlich wertvolles, fruchtbares Schwemmland. Zudem beeinflussen Staudämme die Pflanzen, Tiere und Kleinstlebewesen des Ökosystems.“

 WASSERSTOFF:

▪ Wasserstoff ist ein farb- und geruchloses brennbares Gas und zugleich das am häufigsten vorkommende Element im Universum. Auf der Erde bildet Wasserstoff einen wesentlichen Bestandteil tierischer und pflanzlicher Gewebe, er ist in fossilen Brennstoffen gebunden und bildet einen der beiden Bestandteile von Wasser. Zudem brennt Wasserstoff sauberer und effektiver als fossile Brennstoffe.

Wie das Journal Science News Online erklärte, „lässt sich Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufspalten, indem man Strom hindurchleitet“. Mit dieser Methode ließen sich zwar große Mengen Wasserstoff gewinnen, doch das Journal bemerkte, dieser scheinbar simple Vorgang sei noch nicht wirtschaftlich. Derzeit werden jährlich weltweit etwa 45 Millionen Tonnen Wasserstoff industriell produziert, vor allem für die Herstellung von Dünge- und Reinigungsmitteln. Allerdings wird dieser Wasserstoff durch den Einsatz fossiler Brennstoffe gewonnen — ein Verfahren, bei dem das giftige Gas Kohlenmonoxid und das Treibhausgas Kohlendioxid freigesetzt werden.

Dennoch halten viele Wasserstoff für die aussichtsreichste alternative Energiequelle, um den künftigen Energiebedarf der Menschheit zu decken. Dieser Optimismus gründet auf den enormen Fortschritten der letzten Zeit bei der Entwicklung so genannter Brennstoffzellen.

BRENNSTOFFZELLEN:

▪ Eine Brennstoffzelle produziert Strom aus Wasserstoff, jedoch nicht durch Verbrennung, sondern durch eine kontrollierte chemische Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff. Wird bei diesem Vorgang anstelle von wasserstoffreichem fossilem Brennstoff reiner Wasserstoff verwendet, entstehen als Abfallprodukte nur Wärme und Wasserdampf.

Die erste Brennstoffzelle entwickelte 1839 Sir William Grove, ein britischer Richter und Physiker. Allerdings war die Herstellung von Brennstoffzellen teuer und der Wasserstoff sowie die anderen Komponenten waren schwer zu beschaffen. Daher befasste man sich mit dieser Technologie erst wieder, als Mitte des 20. Jahrhunderts Brennstoffzellen für die Stromversorgung amerikanischer Raumfahrzeuge entwickelt wurden. Moderne Raumfahrzeuge werden immer noch über Brennstoffzellen mit Strom versorgt, aber mittlerweile wird an der Technik gefeilt, um sie auch für profanere Zwecke nutzbar zu machen.

Heute werden Brennstoffzellen für vielerlei Zwecke entwickelt: als Ersatz für Verbrennungsmotoren in Fahrzeugen, zur Stromversorgung von Geschäfts- und Privathäusern und als Stromquelle für kleinere Elektrogeräte wie Handys und Computer. Strom aus stationären Brennstoffzellen kostete zur Zeit der Abfassung dieses Artikels jedoch noch mehr als 4-mal so viel wie Strom aus fossilen Brennstoffen. Dessen ungeachtet fließen nach wie vor Hunderte von Millionen Euro in die Entwicklung dieser relativ neuen Technik.

Dass die Umwelt von einer Umstellung auf umweltfreundlichere Energiequellen profitieren würde, steht außer Frage. Allerdings dürften die Kosten, dies in großem Maßstab umzusetzen, weiterhin ein Hindernis darstellen. In dem Bericht IEO2003 heißt es: „Wie es aussieht, wird ein Großteil des steigenden Energiebedarfs . . . auch künftig durch fossile Brennstoffe (Öl, Erdgas, Kohle) gedeckt werden, weil damit zu rechnen ist, dass fossile Brennstoffe vergleichsweise billig bleiben und andere Energiequellen nicht wettbewerbsfähig sein werden.“

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Brennstoffzellenauto (2004)

[Bildnachweis]

Mercedes-Benz USA

[Bildnachweis auf Seite 8]

DOE Photo