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Aus dem Facharchiv: Elektropraxis
Witterungsabhängigkeit der Stromversorgung und Folgen: Weitere regenerative Energiequellen, Einsparung, Lastmanagement (3)

Im ep-Dossier „Technik der Energiewende“ [1] wurde an Hand aktueller Zahlen dargelegt, was es damit auf sich hat, wie die Aussichten sind, wo die Hoffnungen und Grenzen liegen und wie weit die „Wende“ bereits vollzogen ist.

Reflektoren ohne Turm: Parabolrinnenkraftwerk (Quelle: FVEE/DLR)

Nun bleiben aber aktuelle Zahlen niemals dauerhaft aktuell. Nachfolgend wird daher die 
Entwicklung fortgeschrieben. Bei dieser Gelegenheit werden noch einige 
Zusammenhänge genauer erläutert, die zu betrachten sind, wenn die Strom
erzeugung von Klima und Wetter abhängig wird.

Da die Speicher fehlen, um etwaige „Dunkelflauten“ zu durchfahren, sieht man sich also nach weiteren Möglichkeiten um, elektrische Energie aus nachhaltigen Quellen zu gewinnen, die die Lücken schließen könnten. Bislang wurden aber offenbar keine sehr aussichtsreichen Kandidaten aufgetan.

Alternative regenerative 
Energiequellen gesucht

Von Aufwindkraftwerken (Thermikkraftwerken), bei denen sich Luft unter einer Folie über dem Wüstenboden erwärmt und durch einen Kamin aufsteigt, war schon die Rede [1]. Ihr Wirkungsgrad kann jedoch 1 % kaum übersteigen, und deswegen sind sie etwa 10 Mal so flächenintensiv (oder besser gesagt extensiv) wie photovoltaische Anlagen. Deshalb ist diese Technik seit dem Preisverfall der Photovoltaik-Module praktisch „tot“. Was jetzt allmählich wieder etwas auflebt, sind solarthermische Anlagen mit Spiegeln, die die Strahlung konzentrieren und daher mit höheren Temperaturen arbeiten.

Seit langem schon wird unter anderem in Südspanien und Nordafrika mit derartigen Anlagen experimentiert. Sie können natürlich nur direkte Sonnenstrahlung verwerten, kein diffuses Licht. Der Einsatz beschränkt sich somit auf wolkenarme Regionen. Der Sonnenschein wird mittels Hohlspiegeln und eines Nachführsystems auf einen Punkt konzentriert. Als Alternative hierzu dient das Parabolrinnenkraftwerk (Bild). Bei diesem sind die Hohlspiegel, wie der Name sagt, als Rinnen mit parabolischem Querschnitt ausgeführt. Diese verfügen nicht über einen Brennpunkt, sondern über eine Brennlinie. Sie benötigen daher keinen Turm und ein Nachführsystem nur für die Höhe, nicht für die Breite. In der Brennlinie ist ein Rohr angeordnet, in dem eine hoch siedende Flüssigkeit erwärmt wird und die Wärme zur weiteren Verwendung abführt.

Ende 2017 soll in Israel das bislang größte Sonnenwärmekraftwerk der Welt (hier wieder mit Turm) fertig gestellt sein [30]. Die Anlage soll jedoch eine Fläche von etwa 3 km2 in Anspruch nehmen und 500 Mio. Euro kosten. Selbst wenn man mit den Kosten für kleine Photovoltaik-Anlagen rechnet, bekäme man diese Leistung heute schon für 200 Mio. Euro – auf der Hälfte der Fläche. Dabei produzieren Photovoltaik-Anlagen auch bei bedecktem Himmel noch anteilig zur Strahlungsleistung, die Spiegelkraftwerke der verschiedenen Bauarten hingegen gar nichts mehr. Für die Lösung mit der Solarthermie spricht allerdings, dass sie durch die thermische Trägheit wenigstens an sonnigen Tagen einen etwas besseren Lastgang bietet und sich die Wärme immerhin in begrenztem Umfang speichern lässt.

Bleibt wichtig: 
Energie sparen

Es hilft also alles nichts: Solange die Vollversorgung mit prinzipiell unerschöpflichem Strom nicht gelingt, werden wir weiter alles tun müssen, um die Verbräuche allenthalben zu senken. Am Ende läuft alles wieder darauf hinaus, dass Energie sparen – allen neuzeitlichen Umbenennungen zum Trotz – doch immer noch unsere beste „Energiequelle“ ist, wie es ein Werbespruch der Bundesregierung einst formulierte, denn:

  • Früher haben wir versucht, den Verbrauch fossiler Brennstoffe zu reduzieren; heute versuchen wir, die dabei entstehenden CO2-Emissionen zu reduzieren.
  • Früher haben wir unsere Rechnungen in D-Mark bezahlt; heute bezahlen wir sie in Euro.
  • Oder, wie eine Werbekampagne einst verlauten ließ: „Raider heißt jetzt Twix; sonst ändert sich nix.“

Diese drei Aussagen haben verblüffend viel gemeinsam, denn die gleiche Menge Braunkohle lässt sich nicht mit weniger CO2-Emission verbrennen; das wäre ein Ding der chemischen Unmöglichkeit.

Versuchen wir also lieber weiterhin, den Verbrauch einzuschränken!

Stromkosten sollen in der Industrie Europas bislang noch immer nur 3 % der gesamten Produktionskosten ausmachen. Bei der Bahn sieht es ebenso aus [31]. Der sparsame Umgang mit Energie stellt schlicht und ergreifend kaum einen Anreiz zur Kostensenkung dar; die mehr oder weniger freiwillige Anpassung des Lastgangs an das Angebot durch den Abnehmer schon gleich gar nicht.

Doch falls das alles 
nichts nützt?

Da es an gangbaren Lösungen mangelt, blüht der Markt für Schlagwörter und trendige Umbenennungen, aber auch für tatsächliche physikalische Vorschläge (die andere dann bitte umsetzen sollen). Wo immer es geht, möge die öffentliche Hand diese fördern – und verblüffend häufig öffnet diese sich tatsächlich. Es folgen einige Nachträge zu bereits aufgezählten [1] sowie einige neue Beispiele.

Carbon Capture and 
Sequestration (CCS)

Um die Abscheidung und unterirdische Endlagerung von CO2 ist es in letzter Zeit recht still geworden. Vielleicht hat es sich herumgesprochen, dass diese Technologie – welche Version auch immer man davon betrachtet – einen sehr hohen Eigenbedarf an Energie aufweist, was in die falsche Richtung weist. Bis zu 30 % des gerade eben frisch erzeugten Stroms, günstigstenfalls aber 15 %, werden dafür gleich wieder verbraucht.

Falls wir nur ein CO2-Problem haben sollten, wäre das Verfahren dennoch einer Überlegung wert. Wenn wir aber ganz nebenbei auch ein Rohstoffproblem haben oder bekommen könnten, dann muss diese Vorgehensweise als kontraproduktiv angesehen werden.

Eine sprachliche Ungenauigkeit hat sich ohnehin schon wieder eingebürgert, denn mit „carbon“ ist hier natürlich „carbon dioxide“ gemeint. Das ist gerade so, als brächte man die Begriffe Wasser und Wasserstoff durcheinander; der chemische Unterschied ist genau der gleiche. Auch besteht Verwechslungsgefahr mit den „low-carb“ Lebensmitteln, bei denen jedoch carbohydrates – Kohlehydrate (und eben nicht Kohlenwasserstoffe) – gemeint sind.

Aber Wörter, die länger sind als eine Silbe, sind im amerikanischen Sprachraum nun mal ein Unding.

Autor: S. Fassbinder

Literatur:

[1] shop.elektropraktiker.de/item/Technik-der-Energiewende-PDF.html

Der vollständige Artikel ist in unserem Facharchiv nachzulesen.

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