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Energie für die Zukunft
Ausstiege und Einstiege
Sind Kohle, Erdöl und Atomstrom unverzichtbar,
oder geht es auch mit Sparen, Sonne und Wind ?
© Joachim Krause 2006/2011
Inhalt:
1.
Unser Umgang mit Energie (Begriffe, Verbrauchszahlen, Energieflüsse) ...
4
2.
Unser Energieverbrauch hat Folgen
............................................................ 8
2.1. Die Schätze dieser Welt sind nicht
unerschöpflich ...................................... 8
2.2. Die Abfälle unserer Energiesystem führen
zu Belastungen der Umwelt ..... 9
3.
Perspektiven: Ausstiege und Einstiege
...................................................... 11
„Energie“ ist ein Begriff, der vielfältig mit Inhalt gefüllt
ist.
Da geht es nicht nur um Kilowattstunden oder um Heizöl im
Keller, da denkt mancher an die Gewalt des Wassers bei einer Flutkatastrophe,
ein anderer an das Atomkraftwerk in Tschernobyl, da sind die Stromtarife oder
die Benzinpreise im Gespräch, die CASTOR-Transporte für Atommüll, der Krieg
auf den Ölfeldern des Irak, gelbleuchtende Rapsfelder, die Ökosteuer ...
Energie begegnet uns überall. Und sie hat viele Gesichter.
Leben Umwelt-Probleme
(Wärme, Licht Landschaftszerstörung,
Nahrung) Klimaveränderung,
Wärme Waldsterben,
Atommüll)
Licht
Kraft ENERGIE Gewalt,
(Maschinen, Zerstörung
Strom, Verkehr) (Sprengstoffe,
Waffen)
Zukunft? Macht
(Geht das Licht aus?) („Drehen“
am Öl-Hahn, Monopole)
Perspektiven?
(Kohle, Atom, Sonne Wind ...)
Energie hat zunächst vor allem mit LEBEN zu tun.
Leben braucht Energie. Zuverlässiger Lieferant von Lebensenergie ist seit
Urzeiten die Sonne. Praktisch alles Leben auf der Erde hängt (bis heute) von
dieser Energiequelle ab. Ihre Strahlung sorgt für lebensdienliche
Temperaturverhältnisse, macht die Photosynthese in Pflanzenzellen und damit den
Aufbau von organischer Substanz und Nahrungsstoffen möglich, treibt das
Wettergeschehen in der Atmosphäre und den globalen Kreislauf des Wassers an.
Schon
vor Hunderttausenden von Jahren drangen Menschen in gemäßigtere und kühlere
Breiten vor. Dort konnten sie nur überleben, weil sie das Feuer hatten.
Feuerholz lieferte Wärmeenergie, für mechanische Energie stand lange Zeit nur
die menschliche Arbeitskraft zur Verfügung. Erst vor einigen tausend Jahren
begann in den orientalischen Hochkulturen die Nutzung tierischer Arbeitskraft.
Dann lernte man auch Wasser- und Windkraft zu nutzen, um mechanische Arbeit zu
verrichten, zunächst zum Heben von Wasser, später erlangte die Nutzung der
Windkraft zum Antrieb von Segelschiffen große Bedeutung. Aber Holz blieb bis
zum Beginn des Industriezeitalters eine der zentralen Ressourcen der
Menschheit, nicht nur als Energiequelle, sondern auch als Werkstoff. Im 18.
Jahrhundert nahm in Europa der Holzeinschlag so stark zu, dass Holz knapp und
teuer wurde. Der Übergang zur Kohle (in Verbindung mit dem Einsatz der Dampfmaschine)
brachte Entlastung. Mit der Dampfmaschine wurde es erstmals möglich,
Wärmeenergie zum Teil in mechanische Energie umzuwandeln. Seit etwa hundert
Jahren wird aus so gewonnener mechanischer Energie meist elektrische Energie
erzeugt, die leichter verteilt werden kann und ohne nennenswerte Umweltbelastungen
in alle anderen Energieformen umgewandelt werden kann. In manchen Ländern der
Dritten Welt ist die Situation heute ähnlich wie im Deutschland des 18.
Jahrhunderts: Holz ist dort noch die wichtigste Energiequelle.
(nach: Wagner/Borsch: Energie und Umweltbelastung, Springer Berlin 1998)
Seit einigen Jahrhunderten hat der
Mensch gelernt, über das Angebot der Sonnenenergie hinaus weitere Energieträger
nutzbar zu machen. Kohle, Erdöl und andere Quellen wurden erschlossen. In der
Sprache der Techniker wurden WÄRME, LICHT und KRAFT verfügbar. Heizung machte
das Leben von Menschen auch unter unwirtlichen klimatischen Bedingungen
möglich. Durch den Einsatz von Maschinen wurde schwere körperliche Arbeit
erleichtert. Künstliche Beleuchtung veränderte die Lebensbedingungen. Erst die
technische Nutzung von Energie hat den Menschen wirklich zum Herrscher auf dem
Planeten Erde gemacht. Heute entspricht das, was Technik tagein tagaus für
jeden Menschen in Deutschland bereitstellt, der Arbeitskraft von 60
Tagelöhnern, die ständig Schwerstarbeit verrichten.
Energieentfaltung kann auch GEWALT
bedeuten. Natur-Gewalten können zerstörerisch wirken, in Stürmen, bei Fluten.
Zu denken ist hier aber auch an Sprengstoffe oder Waffen.
Mehr indirekt gewaltsam zeigt
unser Umgang mit Energie sich in UMWELT-WIRKUNGEN. Viele unserer heutigen
Umwelt-Probleme habe ihre unmittelbare Ursache in unserem Umgang mit Energie
(Tanker-Unfälle auf den Weltmeeren, Waldsterben durch „sauren Regen“,
Klimaveränderungen).
Umgang mit Energie bedeutet immer
auch Umgang mit MACHT. Öl-Förderländer können am Öl-Hahn „drehen“, Öl-Konzerne
können Preisabsprachen treffen, Stromversorger können ihre Gebietsmonopole
ausnutzen. Dirigiert hier schon manchmal die Wirtschaft die Entscheidungen der
Politik?
Wie sieht es unter so vielfältigen
Randbedingungen mit der Bereitstellung von ENERGIE FÜR DIE ZUKUNFT aus? Drohen
Engpässe in der Versorgung mit Energieträgern? Geht uns schlicht das Licht aus,
oder wird es zu Verteilungskämpfen kommen? Gibt es Wege und Strategien, die in
eine hoffnungsvolle Zukunft führen könnten, und welche Bausteine bieten sich
dafür an? Geht es weiter wie gewohnt mit Kohle, Öl und Atomenergie – oder
heißen die Stichworte Sparen, Sonne, Wind, Biomasse, Erdwärme usw.?
Wir wollen uns im weiteren
zunächst an die aktuelle Situation erinnern, an unseren Umgang mit Energie in
Vergangenheit und Gegenwart. Dabei sollen auch die Probleme deutlich werden,
die im Zusammenhang mit unserem derzeitigen Energieverbrauch stehen und zum
kritischen Nachdenken nötigen. Zuletzt soll es dann um mögliche Perspektiven
für den zukünftigen Energieverbrauch gehen.
1. Unser
Umgang mit Energie – Schlaglichter zur Situation
Der Begriff ENERGIEERZEUGUNG ist
irreführend. Der in der Physik formulierte Erfahrungssatz von der Erhaltung der
Energie in abgeschlossenen Systeme besagt, dass bestenfalls die UMWANDLUNG von
einer Energieform in eine andere möglich ist. Damit bleibt zwar die Quantität
(Menge) der Energie erhalten, aber ihre Qualität (ihr Arbeitsvermögen) nimmt
bei Energieumwandlungsprozessen ab. Der Begriff Energieerzeugung impliziert den
Wunsch, der Endlichkeit der Energie-Vorräte zu entrinnen. Auch der VERBRAUCH von
Energie ist demnach nicht möglich. Es geht also im Weiteren genauer um Fragen,
die mit der BEREITSTELLUNG, UMWANDLUNG und VERTEILUNG von Energie zu tun haben
Menschen haben auch nicht ein abstraktes Bedürfnis nach Energie,
verlangen etwa nach „Kilo-Joule“ oder „Kilowattstunden“. Menschen haben BEDÜRFNISSE, die mit der
Nutzung von verschiedenen Energieformen verbunden sind. Ein Grundbedürfnis ist
die ausreichende Zufuhr von BIOMASSEENERGIE als Nahrung zur Aufrechterhaltung der elementaren Lebensfunktionen.
Weiterführende Bedürfnisse richten sich auf WÄRME,
LICHT, KRAFT, KOMMUNIKATION und MOBILITÄT mit in dieser
Reihenfolge steigenden Ansprüchen bzw. Erwartungen an den Lebensstandard.
Energie kann in vielen FORMEN auftreten, kann von
einer Form in andere umgewandelt und genutzt werden:
·
potenzielle Energie (genutzt z.B. im Wasserkraftwerk:
ruhender See hinter der Staumauer)
·
kinetische Energie (z.B. Wind)
·
chemische Energie (z.B. in den
Kohlenstoffverbindungen der Kohle gespeicherte Energie)
·
thermische Energie (z.B. die Wärme bei der
Verbrennung von Kohle)
·
elektrische Energie (elektrischer Strom)
·
elektromagnetische Energie (z.B. Mikrowelle)
·
nukleare Energie (Kernspaltung, Kernfusion)
Die DDR war Europameister im Pro-Kopf-Verbrauch an Energie.
Unter den Industriestaaten hatten
weltweit nur die USA und Kanada einen höheren Verbrauch. Die DDR erlangte diese
Spitzenposition vor allem wegen der Orientierung auf Braunkohle als
Hauptenergieträger, wegen ihrer Industriestruktur (hoher Anteil an
energieintensiver Grundstoffindustrie) – und wegen der niedrigen Energiepreise.
Dieser Umgang mit (billiger und reichlich verfügbarer) Energie hat auch manche
Verhaltensweisen tief geprägt!
Die DDR hatte ein nicht mal halb so großes Bruttoinlandsprodukt pro Kopf wie
die BRD – bei wesentlich höherem Energieverbrauch. Die USA haben heute einen
vergleichbaren Wohlstand wie Deutschland, Frankreich oder Japan, verbrauchen
(verschwenden?) aber dafür doppelt so viel Energie!
1.3. Was wir derzeit verbrauchen ...
1.3.1. Der Weg von der Primärenergie zur Nutzenergie
-
notwendige Erklärung wichtiger Begriffe
Die Energien, die der Mensch letztlich nutzt, stammen
ursprünglich aus PRIMÄRENERGIETRÄGERN. Das sind in der Natur vorkommende
Energieträger: die fossilen Brennstoffe Steinkohle, Braunkohle, Erdöl und
Erdgas; die Kern„brenn“stoffe Uran und Thorium sowie die erneuerbaren Energien
Holz und andere Biomasse, Sonnenstrahlung, Wind, Wasserkraft, Erdwärme, Gezeitenenergie.
Diese Primärenergieträger können in der vorliegenden Form (roh, verunreinigt)
in den meisten Fällen nicht direkt technisch genutzt werden.
Sie werden in SEKUNDÄRENERGIETRÄGER umgewandelt, dies sind
beispielsweise Koks, Briketts, Heizöl, Benzin, Strom oder Fernwärme. Die
Sekundärenergien werden zu den „Verbrauchern“ transportiert und von ihnen
genutzt, in den Energiestatistiken werden sie nun als ENDENERGIETRÄGER
bezeichnet.
Die Verbraucher (statistisch unterschieden nach Haushalte, Handel-Gewerbe-Dienstleistungen
(Kleinverbraucher), Industrie und Verkehr) benötigen letztlich NUTZENERGIE
in Form von Raumwärme, warmem Wasser, einer elektrisch beheizten Herdplatte,
Licht, mechanische Antriebskraft für Motoren usw.
Dadurch werden ENERGIEDIENSTLEISTUNGEN vollbracht, die Energienutzung
dient letztlich der Befriedigung von BEDÜRFNISSEN, wie dem nach
behaglich beheizten Räumen, nach Fortbewegung (Mobilität), nach Licht in der
dunklen Tageszeit, nach der Erzeugung von Materialien für Gebrauchsgüter.
1.3.2 Energieflüsse in Deutschland
Bei jeder Form von Energie Umwandlung treten technisch und
zum Teil auch physikalisch bedingte „VERLUSTE“ auf.
Für die Energiestatistik in Deutschland heißt das in Zahlen:
Von den Primärenergieträgern, die wir insgesamt im Laufe
eines Jahres in den großen „Trichter“ unserer Volkswirtschaft schütten, stammt
nur etwa ein Viertel aus einheimischem Aufkommen (Kohle, Erdgas, erneuerbare
Energien) – drei Viertel müssen importiert werden (vor allem Erdöl und
Erdgas), was dauerhafte Abhängigkeit von internationalen Märkten bedeutet und
Vertrauen in politisch stabile Verhältnisse in den Förderländern voraussetzt.
Ein Teil der
Primärenergieträger (etwa 7 Prozent, vor allem Erdöl), werden nicht für energetische
Zwecke eingesetzt, sondern dienen als wertvoller Grundstoff für die chemische
Industrie (Herstellung von Kunststoffen, Chemiefasern usw.).
Die verleibende
Menge an Primärenergieträgern wurde im Bild gleich 100 Prozent gesetzt. Bei der
Umwandlung / Veredlung zu Sekundärenergieträgern bzw. Endenergieträgern treten
Verluste von etwa 26 Prozent auf (z.B. verwandeln Kohlekraftwerke nur etwa 40
Prozent der bei der Kohleverbrennung entstehenden Wärmeenergie in Strom, der
größere Teil geht im Kühlwasser bzw. über die Kühltürme verloren).
Weitere Verluste
entstehe durch den Eigenverbrauch der Energieerzeugungsanlagen und bei der
Verteilung der End-Energie (etwa 5 Prozent).
Bei der Umwandlung
der End-Energie in die Nutzenergieformen treten Anwendungs-Verluste in der
Größenordnung von weiteren 34 Prozent auf. So soll eine normale Glühlampe ja
eigentlich Licht bereitstellen, aber dafür werden nur etwa 5 Prozent des Stroms
in der Glühwendel genutzt – der „Rest“ von 95 Prozent wird als Wärmeenergie freigesetzt.
Im Verbrauchsbereich „Verkehr“ wird in Deutschland nur etwa ein Fünftel der
ursprünglich bereitstehenden End-Energie (Kraftstoff im Tank) als mechanische
Energie wirklich für die Fortbewegung genutzt (der „Rest“ geht in Form von
heißen Abgasen, beim Bremsen oder als Reibungswärme der Reifen auf der Straße
verloren).
Die beschriebenen Energie-Verluste sind nur zum Teil
unvermeidlich, d.h. durch physikalische Gesetze bedingt. Ein Teil ist auch
durch die verwendete (ineffiziente) Technik bedingt. Darüber hinaus entsteht
unnötiger Energieverbrauch auch durch das Verhalten der Verbraucher (sorgloser
Umgang mit Energie).
Noch
einige weitere Angaben zum Energieverbrauch in Deutschland (vergleiche dazu
auch die genaueren Zahlenangaben zum Endenergieverbrauch in Deutschland in
Kapitel 4. Anhang als Tabelle):
Elektrischer STROM ist eine wertvolle Edelenergie,
die sich in alle anderen benötigten Energieformen umwandeln lässt. Oft wird
aber zu Unrecht Strom mit Energie im Allgemeinen gleichgesetzt. Der Anteil von
Strom an der gesamten Endenergie beträgt in Deutschland nur etwa ein Fünftel –
zum Vergleich bringen es Kraftstoffe und Heizöl in der Summe auf mehr als den
doppelten Anteil.
Bei den benötigten Energiequalitäten geht es vor allem um WÄRME!
Für Raumwärme (Heizung von Gebäuden) und Prozesswärme (vor allem für technische
Hochtemperatur-Prozesse, aber auch im Haushalt z.B. zum Kochen) werden fast 60
Prozent der gesamten Endenergie eingesetzt.
Unter den Verbrauchbereichen beanspruchen die privaten HAUSHALTE
auf Platz 1 fast ein Drittel der Endenergie (31%), dann folgt der VERKEHR
(28%), danach erst die INDUSTRIE (25%) und gewerbliche Kleinverbraucher
(17%).
Merksätze I: Unser Umgang mit Energie
·
Die DDR war Europameister im Pro-Kopf-Verbrauch an
Energie.
·
Auch im modernen Deutschland unserer Tage wird nur
ein Drittel des Potenzials tatsächlich genutzt, das (theoretisch) in den
Energieträgern steckt.
·
Elektrischer Strom
macht nur ein Sechstel des (End-)Energiebedarfs aus; den größten Anteil
haben Brenn- und Treibstoffe.
·
(End-)Energie wird vorrangig benötigt zur Bereitstellung
von Wärme (Raumwärme und Prozesswärme Anteil je etwa 30 Prozent).
·
Atomenergie liefert derzeit 22 Prozent
der Stromerzeugung. Aus Windkraftanlagen stammen etwa
6 Prozent.
·
In der Energiestatistik liegen beim Energieverbrauch
die Bereiche (private) HAUSHALTE und VERKEHR deutlich vor der INDUSTRIE
* Steinkohle 12 %;
Braunkohle 11 %
2. Unser Energieverbrauch hat Folgen ...
„Waldsterben“ durch sauren Regen
im Erzgebirge Zerstörung des Atomkraftwerks
Tschernobyl 1986
Die Menschheit (vor allem die Bewohner der reichen Länder auf
der Nordhalbkugel unseres Planeten) nutzen die Schätze dieser Erde so intensiv,
dass sich Grenzen der Verfügbarkeit abzeichnen.
In den 30 Jahren
von 1990 bis 2020 wird die Menschheit mehr Energieträger verbrauchen als in
ihrer gesamten bisherigen vieltausendjährigen Geschichte!
Das folgende
Beispiel zur Gewinnung der Braunkohle in Deutschland macht exemplarisch
deutlich, wie tiefe Spuren das Tun des Menschen in der Welt hinterlässt.
Unser Energieverbrauch
hinterlässt tiefe SPUREN ...
Anteil der Braunkohle am
Energieverbrauch in Deutschland: ....................... 11 Prozent
geförderte Braunkohlemenge
pro Jahr in Deutschland: ..................... 180 Millionen Tonnen
Abraum abzutragen pro Jahr: ......... 900 Millionen Tonnen
Grundwasser abzupumpen pro
Jahr: .. mehr als 1000
Millionen Kubikmeter
Um die deutsche Braunkohle
zu gewinnen, müssen demnach jährlich 1.080.000.000 Tonnen Material bewegt
werden (Das entspricht etwa 770 Millionen m3; wenn die
durchschnittliche Dichte mit 1,4 t/m3 angenommen wird).
Mit dem gleichen Aufwand
könnte
·
1 x jeden Monat
·
ein Kanal ausgehoben werden,
·
der von der Insel Rügen bis zum Schwarzwald reicht (900
km lang),
·
5 Meter tief und 15 Meter breit ist.
·
Dieser Kanal könnte gleichzeitig mit dem abgepumpten
Grundwasser reichlich gefüllt werden.
(Daten zu den Fördermengen
aus: Jeffrey Michel: Status and Impacts of the German Lignite Industry, Acid
Rain Göteborg 2005, S.10)
Bei fossilen Energieträgern wird geschätzt, dass die
Menschheit in einem Jahr so viel davon verbraucht, wie sich in einer Million
Jahren Erdgeschichte gebildet haben. Die weltweit vorhandenen Vorräte an Erdöl
sind inzwischen wahrscheinlich bereits zu Hälfte aufgebraucht.
Welche Mengen an herkömmlichen Energieträgern in Zukunft
noch zur Verfügung stehen, wird aus der folgenden Abschätzung ersichtlich.
Reserven: sicher nachgewiesen, mit heutigen
technischen Möglichkeiten wirtschaftlich abbaubar
Ressourcen: entweder geologisch nachgewiesen,
aber derzeit nicht wirtschaftlich förderbar oder noch nicht nachgewiesen,
können aber aus geologischen Gründen erwartet werden
Energie |
Förderung 2005 |
Reserven* |
Reichweite Jahre |
Ressourcen** |
Erdöl |
3.896 |
161.000 |
41 |
82.000 |
Ölsand |
135 |
66.000 |
489 |
250.000 |
Erdgas |
2151 |
136.000 |
63 |
157.000 |
Steinkohle |
2930 |
438.000 |
149 |
2.499.000 |
Braunkohle |
220 |
49.000 |
223 |
243.000 |
Uran |
404 |
19.000 |
47 |
126.000 |
Energiereserven
weltweit
(Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, ÖkoTest 3/07 S.131; Angaben
in Millionen Tonnen Öleinheiten)
(BMWi, Bundesanstalt für Geowissenschaften:
Reserven, Ressourcen … 2001, S.11)
Damit beträgt die Reichweite der sicher bekannten Vorkommen
(bei heutigem Verbrauchsniveau) zwischen 40 und einigen hundert Jahren.
2.2. Die
Abfälle unserer Energiesysteme führen zu Belastungen der Umwelt
Nicht nur die
„Quellen“ für die Bereitstellung wichtiger Energieträger drohen zu versiegen.
Auch die Möglichkeiten zur Beseitigung der „Abfälle“ der Energieerzeugung
erweisen sich als begrenzt.
Zu denken ist hier z.B. an die Verschmutzung der Ölfördergebiete oder der
Weltmeere durch Tankerunfälle, an das weltweit nicht gelöste Problem der
Endlagerung radioaktiver Abfälle, vor allem aber an die Wirkungen von
Verbrennungs-Abgasen auf die Umwelt (z.B. Waldsterben durch sauren Regen). In
den letzten Jahren wird vor allem immer heftiger über einen möglichen
Klimawandel diskutiert. Eine wesentliche Ursache für den beobachteten weltweiten
Temperaturanstieg („Treibhauseffekt“) könnten Abgase aus der Energienutzung
sein (Kohlendioxid CO2 als Folgeprodukt der Verbrennung von Kohle,
Öl und Gas, aber auch Methan CH4, das aus Erdgasbohrungen und
Steinkohlegruben entweicht). Folgen der Erwärmung könnten sich in der Zunahme
von Wetterextremen, in der Verschiebung der Klimazonen, in einem Anstieg des
Meeresspiegels usw. zeigen.
Die Menschen in den reichen Ländern der Welt (wir!) sind mit ihrem hohen
Verbrauch an Energie die Hauptverursacher für solche Veränderungen.
In der begrenzten Verfügbarkeit
von Energieträger-Ressourcen und in der Empfindlichkeit der Atmosphäre
gegenüber der Belastung mit Abfällen zeigen sich Grenzen der Belastbarkeit
unseres Planeten. Wahrscheinlich dürfen wir gar nicht alle Vorräte an fossilen
Energieträgern „verheizen“, wenn wir einen Klimakollaps vermeiden wollen.
Treibhauseffekt
Spurengase in der Atmosphäre bewirken, dass ein Teil der von der Sonne
eingestrahlten Energie in den unteren Luftschichten als Wärme „festgehalten“
wird.
A) der natürliche, lebensdienliche Treibhauseffekt:
Natürlich vorkommende Spurengase mit (in der Summe) weniger als 0,1 Prozent
Anteil in der Luft (Wasserdampf, Kohlendioxid u.a.) bewirken, dass die
Temperatur an der Erdoberfläche um 33 Grad höher ist als ohne diesen Effekt -
damit wird die Erde erst ein wohnlicher Lebensraum!
B) der zusätzliche, menschen-gemachte Treibhauseffekt:
Durch Tätigkeit des Menschen (Energieverbrauch, Industrie, Landwirtschaft) gelangen
zusätzliche Spurengase (Kohlendioxid, Methan, Stickstoffoxide, FCKW u.a.) in
solchen Mengen in die Atmosphäre, dass sie eine zusätzliche Erwärmung der
Erdatmosphäre bewirken und langfristig Klimaveränderungen eintreten könnten
(weltweiter Temperaturanstieg, Zunahme von Wetterextremen, Verschiebung von
Klimazonen, Anstieg des Meeresspiegels).
Die menschlichen Einflüsse auf das Klimageschehen sind seit etwa 200 Jahren
nachzuweisen, sie sind stärker als alle bekannten natürlichen Klimafaktoren,
und die sich abzeichnenden Veränderungen geschehen schneller als jemals zuvor
in der Erdgeschichte.
Klimawandel ?
Klima-Wandel?
a) Beobachtungen:
·
Temperaturanstieg:
weltweiter Durchschnitt in den letzten hundert Jahren: + 0,74 Grad; Deutschland
+ 0,86 Grad;
Temperaturzunahme hat sich in den letzten 50 Jahre noch einmal beschleunigt;
in Sachsen seit 1950: + 1 Grad;
die zehn wärmsten Jahre seit Beginn exakter Temperatur-Aufzeichnungen sind nach
1990 aufgetreten
·
Meeresspiegelanstieg im 20. Jahrhundert: + 17 Zentimeter
·
Abschmelzen der Gletscher in den
Alpen (sind seit 1850
um 70 % zurückgegangen)
·
vereiste Meeresfläche in der Arktis ist seit
1978 im Sommer um 22 Prozent zurückgegangen
·
extreme Wetterereignisse (Hitzewellen,
Dürren, heftige Niederschläge) sind häufiger geworden;
Intensität tropischer Stürme hat sich erhöht
·
Zunahme der Kohlendioxid-Konzentration
in der Atmosphäre
von 280 ppm (= 0,028 %) im Jahr 1750 auf derzeit 380 ppm gestiegen;
Konzentration ist heute höher als jemals in den letzten 650.000 Jahren
·
Zugvögel ändern ihr Verhalten (sächsische
Störche fliegen nur noch bis Spanien)
b) Perspektiven:
·
weiterer Temperaturanstieg: weltweit bis 2100 um 1,8 bis 4,0
Grad;
das ist eine schnellere Veränderung, als sie jemals in den letzten 10000 Jahren
aufgetreten ist;
die größte Erwärmung findet in den nördlichen Breiten statt; Sachsen bis 2050:
+ 2 Grad;
0,6 Grad Erwärmung treten auch dann ein, wenn ab sofort keine Treibhausgase
mehr ausgestoßen würden
·
Meeresspiegelanstieg bis 2100: + 18 bis 59 Zentimeter
·
Abschmelzen der Gletscher und der
Polkappen:
Alpen in 60 Jahren eisfrei?;
dauerhafte Erwärmung deutlich über 3 Grad könnte zum vollständigen Abschmelzen
des Grönlandeises führen:
à Meeresspiegelanstieg um 7 Meter
·
dramatische Veränderungen bei der regionalen Verteilung von Niederschlägen
·
Zunahme von meteorologischen
Extremereignissen
(höhere Tagesmaxima der Temperatur, mehr Starkniederschläge, weniger
Frosttage, Trockenperioden im Sommer)
·
Verschiebung von Klimazonen (Anpassung ökologischer Systeme,
Landwirtschaft?);
Temperaturerhöhung um 1 Grad: 200 bis 300 km polwärts bzw. 200 Höhenmeter im
Gebirge
Die folgende Grafik zeigt, wie
sich die Zahl der Menschen auf der Erde seit 1870 vervierfacht hat (untere
Kurve), und wie im Vergleich dazu im gleichen Zeitraum der weltweite
Energieverbrauch auf das 60-fache (!) angestiegen ist (mittlere Kurve), und wie
sich der Ausstoß des Abfall- und „Treibhausgases“ CO2 noch schneller entwickelt
hat (obere Kurve).
Merksätze
II: Der Energie-Hunger der Menschheit stößt an Grenzen
·
In den
Jahren von 1990 bis 2020 wird die Menschheit mehr Energieträger verbrauchen als
in ihrer gesamten bisherigen Geschichte von den Anfängen bis 1990.
·
Im Laufe
eines Jahres werden derzeit soviel fossile Energieträger (Kohle, Erdöl,
Erdgas) verbraucht, wie sich in 1 Million Jahren Erdgeschichte gebildet haben.
·
Die
weltweiten Reserven an herkömmlichen Energieträgern (Kohle, Öl, Gas, Uran;
„Reserven“ = sicher erkundete Vorräte, die zu heutigen Kosten gewonnen werden
können), würden beim heutigen Energieverbrauch der Menschheit noch etwa 100
Jahre ausreichen.
So sind z.B. die sicher gewinnbaren Vorräte an Erdöl bereits zur Hälfte
aufgebraucht.
·
Wir stoßen
an Grenzen der Belastbarkeit des Planeten Erde und seiner ökologischen Systeme
durch „Abfälle“ aus unseren Energie-Systemen (z.B. Waldsterben durch „sauren
Regen“, weltweit ungelöste End-Lagerung von Atom-Müll).
·
Das Abgas
Kohlendioxid aus dem Energiesektor ist die Hauptursache für die beobachtete
Erwärmung der Erdatmosphäre („Treibhauseffekt“). Wegen der Gefahr möglicher Klimaveränderungen
dürfen wir wahrscheinlich gar nicht alle verfügbaren fossilen Energieträger
„verheizen“.
3.
Perspektiven: Ausstiege und Einstiege
Das letzte Jahrhundert war ein Jahrhundert
rasanten Wachstums auf vielen Gebieten. Dabei sind aber auch manche Probleme
schneller gewachsen, als uns lieb ist.
Es spricht vieles dafür, das
weitere Wachstum des Energieverbrauchs zu drosseln und sich von den
herkömmlichen Energieträgern schrittweise zu verabschieden.
Heißt angesichts der Vielzahl von
Problemen die wenig verheißungsvolle Parole, in Zukunft im Dunkeln zu sitzen
und zu frieren? Oder gibt es Wege, die in eine hoffnungsvolle Energiezukunft
führen?
Die weitere Entwicklung wird davon
abhängen, wie viele Menschen diesen Planeten in Zukunft bevölkern, welche Erwartungen
und Bedürfnisse sie entwickeln (jeder hat den Anspruch, ein menschenwürdiges
Dasein zu führen), und ob es gelingt, die Schätze der Welt unter
Berücksichtigung ihrer Grenzen gerecht zu verteilen.
Die Nutzung energetischer
Ressourcen soll unter Berücksichtigung wirtschaftlicher (kostengünstig!),
ökologischer (nachhaltig!) und sozialer Aspekte (gerecht!) erfolgen. In der
Beziehung dieser drei Kriterien ergibt sich ein spannungsreiches Geflecht, in
dem erhebliches Konfliktpotenzial steckt!
Zeitangabe |
Weltbevölkerung |
10000
v.Chr. |
4
Millionen |
2000
v.Chr. |
27
Millionen |
Lebzeiten
Jesu |
100
Millionen |
1000
n.Chr. |
350 Millionen |
1900
n.Chr. |
1,7
Milliarden |
2011
n.Chr. |
7,0
Milliarden |
2050
n.Chr. |
9,2
Milliarden |
Die vier „Säulen der
Energieversorgung“ können wie folgt dargestellt werden:
Energie- |
Fossile |
Nukleare |
Regenerative |
Umwandlung
(Technik)
|
Kohle |
Uran
|
Wasserkraft |
Ganz wichtig ist dabei die linke
Säule: Energieeinsparung. Durch rationellen (= vernünftigen!) Umgang mit
Energie bei der Umwandlung (Technik) und Nutzung (Verbraucher) sind noch
erhebliche Potenziale zu erschließen. Energie, die eingespart wird, muss gar
nicht erst erzeugt werden.
Im Weiteren soll im Einzelnen auf die vier Säulen
der Energieversorgung eingegangen werden.
Zur Erinnerung: Auf dem Weg vom
Energierohstoff bis zur genutzten Energie gehen in Deutschland zwei Drittel der
Energie verloren bzw. werden (wegen unzulänglicher Technik, wegen derzeit
fehlender Rentabilität oder auch durch falsches Verbraucherverhalten) nicht
genutzt. Ein erheblicher Teil dieser Verluste ist physikalisch-technisch nicht
notwendig. Dieses Potenzial könnte erschlossen werden.
Die Deutsche Energieagentur
schätzt das technisch mögliche Einsparpotenzial (also ohne verändertes
Verbraucherverhalten) in Deutschland auf 20 bis 35% des Energieverbrauchs.
Die Enquete-Kommission des
Deutschen Bundestages hatte 1990 das unter Nutzung heute schon bekannter
Technik mögliche Potenzial für rationelle Energieanwendung sogar mit 35 bis 45%
für die gesamte Volkswirtschaft angegeben.
(Einsparpotenziale in Prozent;
technische Potenziale;
Einsparungen durch verändertes Verbraucherverhalten
nicht berücksichtigt)
Verbrauchbereich |
Einsparpotenzial |
|
|
Verkehr |
20 |
Haushalte |
35 |
Industrie |
20 |
Gewerbe, Handel, |
20 |
(Quelle: Deutsche Energieagentur
2001)
Ob und in welchem Umfang solche Potenziale
wirklich erschlossen werden, hängt von den politischen Rahmenbedingungen
(Förderung bzw. Besteuerung von einzelnen Energieträgern), der
Kostenentwicklung bei vergleichbaren Varianten und vom betrachteten
Zeithorizont ab.
Hier sei zunächst eine gewichtige
Sparmöglichkeit aus dem technisch-industriellen Bereich genannt. Elektrische
Motoren bzw. Pumpen sind für zwei Drittel des industriellen Stromverbrauchs
verantwortlich. Wäre (nur) jeder dritte Elektromotor (heute ist es nur jeder
zwanzigste!) mit einer leistungsangepassten Drehzahlregelung ausgerüstet,
würden die Betriebe 16 Milliarden kWh Strom im Jahr sparen – das entspricht
der Leistung von 2 Atomkraftwerken.
Allein elektrische Antriebe
verursachen zwei Drittel des Stromverbrauchs der Industrie. Durch Einsatz
elektronischer Drehzahlregelungen wäre der Verbrauch um 15 % zu reduzieren, das
entspricht 4000 MW = 3 bis 4 großen Kraftwerken (BMU- Energieeffizienz, Tipps
für Industrie und Gewerbe, Broschüre 2006, S.4)
Vernünftiger Umgang mit Energie
ist aber auch im persönlichen Verhalten des Verbrauchers möglich und nötig.
Einfach
abschalten! Leerlaufverluste bei Elektrogeräten:
Viele Geräte in den Haushalten verbrauchen im
Bereitschaftsbetrieb („stand-by“) ständig rund um die Uhr Strom, ohne Nutzen
zu bringen. Kennzeichen: irgendwo brennt ein rotes Lämpchen, flimmern grüne Ziffern
oder ein Transformator brummt leise im Gerät. Jede neunte Kilowattstunde, die
in den Haushalten bezahlt wird (das sind 60 bis 130 Euro im Jahr für einen
durchschnittlichen Haushalt!), verschwindet so im Leerlauf. Das ist
deutschlandweit mehr Strom, als in Sachsen oder in Berlin zur gleichen Zeit sinnvoll
verbraucht wird. Und der Leerlaufverlust entspricht der Leistung von zwei
Atomkraftwerken. Da hilft nur Abschalten!
Mir geht
ein Licht auf:
Eine Energiesparlampe (20
Watt) verbraucht nur ein Fünftel der bisherigen Strommenge bei gleicher Lichtleistung
und lebt 8x so lange wie eine normale Glühlampe (100 Watt). Damit erspart ein
Lampenwechsel der Umwelt und dem Klima die Verbrennung von 14 Zentnern
Braunkohle und dem Portemonnaie eines Privathaushalts Stromkosten in Höhe
von 120 Euro! Wenn jeder Haushalt in Deutschland eine normale Glühlampe durch
eine Sparlampe ersetzt, werden zwei Atomkraftwerke überflüssig.
Wieviel Strom (?) verbraucht meine Ölheizung?
Auch jede Ölheizung hat eine
elektrisch betriebene Umwälz-Pumpe, die das erwärmte Wasser zu den Heizkörpern
transportiert. Meine hat vier Leistungsstufen. Auch die niedrigste erwies sich
als ausreichend. Also Umschalten von 120 auf 50 Watt Verbrauch; bei 4000
Betriebsstunden im Jahr beträgt die Differenz 280 Kilowattstunden; das bedeutete
Mehrkosten für die Kirchgemeinde in Höhe von 80 Euro pro Jahr. Welche Pumpleistung
ist wirklich notwendig? Das Soll berechnet sich überschlagsmäßig als:
Wohnfläche in Quadratmeter geteilt durch 5. Im Durchschnitt ist in Deutschlands
Heizanlagen die doppelte Leistung installiert.
Versteckte Energie
Um ein Blatt (!) weißes
Papier (5 Gramm) herzustellen, ist eine Energiemenge erforderlich, die 5,5
Gramm Erdöl (oder 26 Gramm Braunkohle oder 0,06 kWh) entspricht. Mit dieser
Energiemenge kann eine 60-Watt-Glühlampe 20 Minuten lang brennen.
So kann
jeder Autofahrer seinen Spritverbrauch um 15 bis 20 Prozent senken:
frühzeitig hochschalten (ab
2000 Umdrehungen), niedertourig fahren (immer im höchstmöglichen Gang, bei 30
km/h im 3., bei 40 im 4., bei 50 im 5.), vorausschauend fahren (wenig bremsen
und beschleunigen), Motor auch bei kürzeren Stillstandszeiten abstellen, höheren
Reifendruck einstellen (Wert für volle Beladung wählen, siehe Tankklappe).
Wenn
die Gefahren des menschengemachten Klimawandels ernst genommen werden,
erfordert das letztlich den „Einstieg in den Ausstieg aus der Nutzung fossiler
Energieträger“. Auch die – zumindest bei Öl – in absehbarer Zeit zur
Neige gehenden Vorräte mahnen zum Sparen, zumal hier auch wertvolle Rohstoffe
für die chemische Nutzung „verheizt“ werden und späteren Generationen nicht
mehr zur Verfügung stehen.
Kohlevorräte sind zwar sowohl weltweit als auch in Deutschland noch
reichlich vorhanden. Aber ihre Verbrennung setzt besonders große Mengen des
Treibhausgases CO2 frei, der Steinkohlenbergbau auch Methan in kritischer
Menge. Gerade bei Kohle sind in Deutschland auch starke Lobbyinteressen zu
beachten (Steinkohle in NRW, Braunkohle in Ostdeutschland). Andererseits ist
Kohle ein einheimischer Energieträger.
Erdgas ist ein sehr flexibel und kostengünstig einsetzbarer
Energieträger. Es setzt in der Verbrennung bei gleichem Heizwert deutlich
geringere Mengen klimaschädlicher Gase frei. Allerdings müssen bei Gewinnung
und Transport Leckagen vermieden werden, da freigesetztes Methan ein sehr
wirksames Treibhausgas ist.
In
letzter Zeit wird öfter davon gesprochen, die Verbrennung kohlenstoffhaltiger
Energieträger dadurch akzeptabel zu machen, dass das bei ihrer Verbrennung
entstehende CO2 aufgefangen, verdichtet und in tiefen Erdschichten
(Salzstöcke, alte Öl- oder Erdgasfelder) verpresst oder in der Tiefsee gelagert
wird. Die dafür erforderlichen Techniken müssten aber für die Anwendung im
großen Maßstab (es geht um Milliarden Tonnen Gas pro Jahr) erst noch entwickelt
und erprobt werden, vor allem stellen sich Fragen zu den Kosten sowie zur langfristigen
Sicherheit des Abschlusses von der Atmosphäre.
(Das folgende Kapitel wurde VOR dem Unfall
im japanischen Kernkraftwerk Fukushima im März 2011 geschrieben und
berücksichtigt die dadurch ausgelösten Folgewirkungen NICHT)
3.3. Kernenergie
(nukleare Energien)
3.3.1. Kernspaltung
(Leichtwasserreaktoren)
Die
derzeit (Anfang 2011) weltweit in Betrieb befindlichen 443 Kernreaktoren beruhen
im Wesentlichen auf dem gleichen Prinzip. Sie spalten Kerne des Uran-Isotops
U-235 (Reaktions-Schema siehe unter 3.3.2.). Die beim Spaltprozess freiwerdende
Energie wird genutzt, um Wasser zu verdampfen und elektrischen Strom zu erzeugen.
Kernreaktoren
dienen bisher ausschließlich der Stromerzeugung. Der in unserer Gesellschaft –
im Vergleich zu Strom - wesentlich höhere Bedarf an Wärme (für Raumheizung und
industrielle Prozesse) und an Transportleistungen (flüssige und gasförmige
Treibstoffe) kann durch die Inbetriebnahme von zusätzlichen herkömmlichen
Kernkraftwerken nicht einfach befriedigt werden (z.B. sind Kernheizwerke
mit Abwärmenutzung zwar denkbar, müssten aber sinnvollerweise vorwiegend in
Ballungszentren errichtet werden).
Das
spaltbare Uran-235 ist im natürlich vorkommenden Uran nur mit einem Anteil von
0,7% enthalten. Unter diesen Bedingungen reichen die bekannten Uran-Vorräte nur
für wenige Jahrzehnte (vergleiche Tabelle „Weltweite Reserven“ im Kapitel
2.1.).
Wegen verschiedener Risiken gibt es in Deutschland nur eine geringe Akzeptanz
für die Nutzung der Kernenergie.
Spezifische Probleme bei der
energetischen Nutzung der Kernenergie
·
friedenpolitische Risiken
(Gefährdung der Anlagen durch Krieg und Terrorismus;
Weiterverbreitung von Atomwaffen durch zivile kerntechnische Anlagen)
·
ökologische Risiken
(Strahlenbelastung; Wirkung geringer Strahlendosen;
Uranbergbau, Endlagerung Atommüll; Zeiträume!)
·
technische Risiken
(Auswirkungen von Unfällen; Versagen von Technik und Mensch)
In
einer Vereinbarung zwischen der Bundesregierung und den Betreibern ist die
schrittweise Stillegung der noch laufenden 18 Atomkraftwerke festgeschrieben
worden.
Dennoch
wird immer wieder auch der Bau neuer Kernkraftwerke ins Gespräch gebracht, um
die Energieprobleme für die Zukunft zu lösen (auch mit dem Argument, dass
Atomkraftwerke im Betrieb kein CO2 freisetzen und damit nicht zu
Klimaveränderungen beitragen).
Einige
Schätzungen sollen deutlich machen, was es handfest bedeuten würde, wenn in
großem Umfang auf den Einsatz der Kernenergie gesetzt würde.
Lösung der Energie- und Klima-Probleme durch
massiven Ausbau der Atomenergie in den nächsten 50 Jahren ?
(grobe Abschätzung, was das
bedeuten könnte)
·
Ziel: Welt-Energiebedarf soll in 50 Jahren zur Hälfte
aus Kernkraftwerken gedeckt werden.
·
weitere Annahme: Anstieg des Primärenergieverbrauchs
um 50% (auf 650 EJ)
·
Ergebnis: Neubau von 5000 Reaktoren heutiger Größe
(1000 MW)
(das bedeutet:
+ jede Woche wären 2 KKW neu in Betrieb zu nehmen;
später ist zusätzlich Ersatz für
ausgediente Anlagen zu errichten)
+ Errichtung vorrangig an Flüssen (Kühlwasser!)
und mitten in Ballungsgebieten
(zusätzliche Nutzung der Abwärme für Heizzwecke)
+ Uranbedarf im Endausbau: etwa 600.000 t Uran/Jahr
(die bekannten Uranvorräte betrugen
1995 3 Mill. t - á 130 $/kg Uran)
·
Annahme: in den nächsten 50 Jahren konstanter
Primärenergieverbrauch, Kernenergieanteil steigt von heute 12,6% auf das Vierfache
(50%)
·
erforderlich: Neubau von 100 Kernkraftwerken
(jedes Jahr 2 bis 3; in Sachsen 3 bis 4 Standorte)
Es
sind auch erste Überlegungen angestellt
worden, wo sich in Deutschland geeignete Standorte finden lassen (siehe
folgendes Bild). Für Sachsen stehen da z.B. Pirna, Glauchau und Frankenberg zur
Diskussion ...
Insgesamt
zeigen diese Überlegungen, dass die intensive Nutzung der Atomenergie eine
enorme technische, sicherheitstechnische, wirtschaftliche und soziale
Herausforderung darstellen würde.
Um
Kernkraftwerke noch sicherer zu machen, wird in Frankreich unter Beteiligung
des deutschen Kraftwerksbauers SIEMENS am Reaktortyp EPR (European
Pressurized Reactor) gearbeitet. Er soll zusätzliche Sicherheitssysteme
besitzen, die sowohl Wasserstoffexplosionen unmöglich machen als auch – durch
Installation eines Hitzeschildes unter dem Reaktor – ein Durchschmelzen des
Reaktorkerns verhindern.
Auch
der in Deutschland (Hamm-Uentrop) entwickelte, aber nie eingesetzte Hochtemperaturreaktor
kann vom Konstruktionsprinzip her nicht „durchbrennen“. Hier sind
Uranoxid-Teilchen in Graphitkugeln eingeschlossen, der Kernspaltungsprozess
läuft bei 900 Grad ab, die Kühlung und der Wärmetransport zur Energieerzeugung erfolgt
mit dem Gas Helium, und der Reaktor kann sich nicht über 1600 Grad aufheizen.
Es
gibt auch – noch theoretische – Konzepte, um langlebige radioaktive Abfälle
besser beherrschbar zu machen: durch Bestrahlungsprozesse („Transmutation“:
z.B. Beschuss mit schnellen Neutronen aus Teilchenbeschleunigern) sollen sie
in nicht mehr strahlende Isotope umgewandelt werden.
Dennoch
bleibt ein Grundproblem: die Nutzung der Uranvorräte mit der heute angewendeten
Kernspaltungs-Technologie würde das „Atomzeitalter“ wegen Erschöpfung der
wirtschaftlich gewinnbaren Ressourcen an spaltbarem Uran-235 auf wenige
Jahrzehnte begrenzen.
Um
dieses Problem zu umgehen, müssten andere Konzepte der Nukleartechnik zum
Einsatz kommen.
3.3.2. Brutreaktoren
Für
den Kernspaltungsprozess nutzbar ist bei Verwendung von Uran lediglich das
Isotop Uran-235. Dieses kommt im in der Natur gefundenen Uran aber lediglich
mit einem Anteil von 0,7% vor. In herkömmlichen Leichtwasserreaktoren werden
Urankerne des Isotops Uran-235 durch Beschuss mit thermischen (relativ langsamen)
Neutronen gespalten. Beim Spaltprozess werden neue Neutronen freigesetzt, die
weitere Uran-235-Kerne spalten können (Kettenreaktion). Allerdings bewegen sich
diese Neutronen zu schnell für einen effektiven Spaltprozess. Um sie auf die
geeignete Geschwindigkeit abzubremsen, werden „Moderatoren“ eingesetzt. Dabei
handelt es sich um Wasser oder Graphit (Kohlenstoff), Substanzen, deren
Atomkerne beim Zusammenstoß die Geschwindigkeit der Neutronen verlangsamen.
Es
gibt die Möglichkeit, den Kern-Reaktor so zu betreiben, dass aus dem bisher
nicht nutzbaren Uran weiteres spaltbares Material „erbrütet“ wird. Das
geschieht in so genannten „Schnellen Brutreaktoren“ (SBR; in Deutschland wurde
der Schnelle Brüter in Kalkar nie in Betrieb genommen, aber z.B. in Frankreich,
Japan und in der Sowjetunion haben solche Anlagen gearbeitet).
Das
im Natururan mit 99,3% Anteil enthaltene Uran-Isotop mit der Massezahl 238 ist
nicht durch langsame Neutronen spaltbar. Man kann aber durch Kernumwandlung
daraus spaltbare Atome erzeugen. Wenn die bei der Spaltung von Uran-235-Kernen
entstandenen Neutronen nicht abgebremst werden, können diese in Atomkerne des
Uran-238 eindringen. Anschließend kommt es zu mehreren Kernumwandlungen, bis
schließlich als relativ stabiles Produkt Plutonium-239 entsteht. Dieses Isotop
ist wieder (wie Uran-235) in ganz „normalen“ Atomkraftwerken als spaltbares
Material einsetzbar.
Damit
könnte theoretisch der Vorrat an spaltbarem Material aus Uran erheblich
gesteigert werden, weil nun auch das häufigere Uran-Isotop U-238 genutzt werden
kann.
Der
schnelle Brutreaktor ist wegen spezifischer Probleme umstritten. Als Kühlmittel
wird in schnellen Brutreaktoren z.B. flüssiges Natrium eingesetzt (intensive
chemische Reaktionen bei Kontakt mit Wasser). Damit das Konzept des
Brutreaktors funktioniert, ist eine Wiederaufarbeitung der abgebrannten
Brennstoffe (Abtrennung des begehrten Plutoniums von nicht mehr nutzbaren
radioaktiven Abprodukten) unverzichtbar. Plutonium ist aber eine schon chemisch
hochgefährliche Substanz und zudem ein starker Alphastrahler. Plutonium eignet
sich zudem „gut“ zum Bau von Atombomben.
Auch
aus dem in der Natur vorkommenden Element Thorium (Isotop Thorium-232) könnte
in einem Brutprozess spaltbares Material (Uran-233) gewonnen werden.
3.3.3. Kernfusion
Schon
seit Jahrzehnten sind Wissenschaftler von dem Traum fasziniert, den Prozess technisch
auf der Erde zu verwirklichen, mit dem die Sonne ihre Energie produziert. Es
geht um den Vorgang der Kernfusion. Im Inneren der Sonne verschmelzen bei
Temperaturen von vielen Millionen Grad Kerne von Wasserstoffatomen zu schwereren
Atomkernen (in der ersten Stufe zu Helium).
In
Südfrankreich wird jetzt der Prototyp eines Reaktors errichtet, in dem ein
solcher Prozess technisch kontrolliert stattfinden soll (ITER =
Internationaler Thermonuklearer Experimental-Reaktor).
Die
Reaktorkammer hat die Gestalt eines riesigen liegenden Lastwagenreifens.
Gewaltige Magnete halten ein erhitztes ionisiertes Gasgemisch (Plasma) in der
Schwebe. Es enthält die Wasserstoff-Isotope Deuterium und Tritium (es werden
nicht „normale“ Wasserstoffatome verwendet, sondern schwere
Wasserstoff-Isotope, die zusätzlich zu dem normalen 1 Proton im Atom-Kern noch
1 bzw. 2 Neutronen enthalten). Dabei befindet sich nur jeweils eine
Materialmenge von wenigen Gramm Brennstoff im Reaktor. Bei Temperaturen von 150
Millionen Grad erfolgt die Verschmelzung zu Heliumkernen. Dabei werden
Neutronen freigesetzt, deren Bewegungsenergie (Wärme!) auf ein Kühlmittel
übertragen und zur Stromerzeugung genutzt wird. Gleichzeitig beschießt man mit
den Neutronen in der Reaktorhülle ein „Blanket“ (einen Materialmantel), das aus
Lithium besteht – dabei wird neues Tritium für den Prozess erbrütet (der zweite
notwendige Brennstoff Deuterium kann aus normalem Wasser gewonnen werden).
ITER
soll 10 mal so viel Energie erzeugen, wie zum Inganghalten des Prozesses
benötigt wird.
Enorme
technische Probleme sind noch ungelöst. Die Temperaturen im Plasma und der
ständige Neutronenbeschuss stellen extreme Anforderungen an das Material der
Reaktorwände (Keramik, Grafit?; häufiger Austausch der Wände?). Auch in einem
Fusionsreaktor entstehen radioaktive Abprodukte (durch die Bestrahlung aktiviertes
Wandmaterial, entweichendes gasförmiges Tritium), wenn auch in geringeren
Mengen als bei Kernspaltungsreaktoren.
Wenn der Prozess überhaupt jemals kontrolliert gelingen sollte, ist mit einem
kommerziellen Fusionsreaktor frühestens in 50 Jahren zu rechnen. Auch dann
wäre der erzeugte Strom wahrscheinlich 3 x teurer als heute bei der Herstellung
aus Kohle oder Öl.
Erneuerbare
(auch: regenerative) Energien haben grundsätzlich das Potenzial, sich immer
wieder zu erneuern und über lange Zeiträume in gleicher Menge und Qualität zur
Verfügung zu stehen.
Viele
erneuerbare Energien sind direkte oder indirekte Wirkungen der Sonnenenergie:
Die Strahlung der Sonne kann direkt genutzt werden zur Gewinnung von Wärme und
Strom. Aber die Sonnenstrahlung ist auch verantwortlich dafür, dass Wasser
verdampft und anderswo abregnet und in Flüssen abfließt (dabei kann Wasserkraft
genutzt werden). Die Sonne ist auch für das Wettergeschehen in der Atmosphäre
verantwortlich; Druckunterschiede führen zu Wind. Und im Licht der Sonne
bilden grüne Pflanzen Biomasse.
Zwei von der Sonne unabhängige erneuerbare Energiequellen sind die Erdwärme
(hervorgerufen vor allem durch radioaktiven Zerfall von Atomen im Erdinnern)
und Gezeitenenergie, die außer von der Sonne auch vom Mond bewirkt wird.
Die
Potenziale regenerativer Energien sind sehr groß (die natürlichen Energieströme
entsprechen etwa dem 3000-fachen des derzeitigen jährlichen
Welt-Energieverbrauchs), allerdings können diese z.T. nur mit sehr hohem
Aufwand erschlossen werden. Probleme bereiten vor allem die bei manchen
Energieträgern geringe Energiedichte, das tageszeitlich und jahreszeitlich
schwankende Angebot sowie unzulängliche Möglichkeiten der Lagerung bzw.
Speicherung.
Erläuterungen zum
„Potenzial“-Begriff bei erneuerbaren Energien
1. Theoretisches Potenzial:
Unter dem theoretischen Potenzial einer erneuerbaren Energie wird
ihr physikalisches Angebot innerhalb einer gegebenen Region zu einer bestimmten
Zeit verstanden.
2. Technisches Potenzial:
Das technische Potenzial geht aus dem physikalischen Potenzial
hervor. Es beschreibt das „technisch Machbare“.
3. Wirtschaftliches Potenzial:
Das wirtschaftliche Potenzial umfasst den Anteil der erneuerbaren
Energie, der gegenüber anderen Energien nach Ort, Zeit und gegebenen
Bedingungen wirtschaftlich konkurrenzfähig ist. Man unterscheidet ein
wirtschaftliches Potenzial aus betriebswirtschaftlicher und aus
volkswirtschaftlicher Sicht.
4. Erschließungspotenzial:
Das erschließbare Potenzial resultiert aus dem wirtschaftlichen Potenzial, das
dieses in der Regel allenfalls langfristig erschlossen werden kann. Das
erschließbare Potenzial kann auch größer als das wirtschaftliche Potenzial
sein, wenn erneuerbare Energien trotz höherer Kosten eingesetzt werden.
Erwartungen
Das
Bundesumweltministerium ging seit Mitte der 1990er Jahre von folgenden
Erwartungen aus:
Umweltministerin
Merkel meinte 1995, dass der Anteil regenerativer Energiequellen an der
Stromerzeugung bis 2005 unter größten Anstrengungen auf 7 Prozent gesteigert
werden könne, bis 2050 sei ein Zuwachs auf 50 Prozent denkbar (BMU: Umwelt Heft
12/95). Tatsächlich erreicht wurde 2005 ein Stromanteil von über 9 Prozent!
Im
„Erneuerbare-Energien-Gesetz“ (EEG) wurde 2004 festgeschrieben, dass bis 2010
der Anteil erneuerbarer Energien an der Stromversorgung auf mindestens 12,5%
und bis 2020 auf mindestens 20% erhöht werden soll.
Die langfristig erschließbaren Potenziale werden für Deutschland und für
Sachsen wie folgt angegeben:
Langfristige
Nutzungspotenziale
erneuerbarer Energien in Deutschland
(Angaben in TWh/a;
Quelle: BMU: Erneuerbare Energien 2010)
Art der Erzeugung |
Nutzung 2009 |
Potenzial |
Potenzial |
Potenzial |
Potenziale |
Wasserkraft |
19 |
25 |
- |
- |
25 |
Windenergie
- an Land |
38 |
110 300 |
- |
- |
410 |
Biomasse
- Strom: - Kraftstoffe: |
31 |
60 |
160 |
90 |
310 |
Solar-Strom |
6 |
115 |
- |
- |
115 |
Erdwärme
- Strom: |
0,02 |
90 |
|
- |
390 |
Solar-Wärme |
5 |
- |
350 |
- |
350 |
Summe
|
243 |
700 |
810 |
90 |
1600 |
Bezogen auf den Verbrauch 2009 in Deutschland =
100 % |
Strom:
16 % |
120
% |
62
% |
15
% |
68
% |
Ausbau erneuerbarer Energien |
||
Energieerzeugung |
2010 |
2020 |
Wasserkraft |
19,7
(3,3) |
20,0
(3,6) |
Windenergie
+ an Land |
36,3 ..…… |
72,7 ..…… |
Photovoltaik
|
12,0
(2,0) |
41,4
(7,4) |
Biomasse |
33,5
(5,5) |
49,5
(8,8) |
Erdwärme |
0,03 (0,00) |
1,7 (0,03) |
Summe |
102,0 (16,9) |
216,9 (38,6) |
Bruttostromverbrauch
BRD |
604,0 (100) |
561,0 (100) |
Biomasse-Ertrag je Hektar – Angaben in Liter Treibstoff-Äquivalent je ha |
||||||||
Rapsöl-Methyl-ester |
Bio-ethanol |
Biomass to liquid (Sun
Diesel) |
Biogas |
Schilf-gras |
Hirse Sorgum |
Zucker-rohr (Brasi-lien) |
Ethanol aus Mais USA |
Palmöl |
1400-1550 |
1650 |
4000 |
5000 |
9000-14000 |
7500 |
6000 |
1000 |
6000 |
Zur
Frage, ob die Nutzung regenerativer Energien in größerem Maßstab wirklich
sinnvoll ist oder nur „grüne Spinnerei“ darstellt, soll ein unverdächtiger
Zeuge benannt werden, der größte Energiemulti der Welt: SHELL.
Einsicht in den Klimawandel und
Argumente für erneuerbare Energien –
gefunden beim Energiemulti SHELL !
1998 platzte die Bombe. Der Ölkonzern SHELL trat aus der
Industrie-Lobby-Gruppe „Global Climate Coalition“ aus, die in den USA und auf
internationalem Parkett gegen Klimaschutzmaßnahmen kämpft. SHELL steht
neuerdings zum Kyoto-Protokoll und sieht auch für die Industrie große Chancen
besonders beim weltweiten Ausbau erneuerbarer Energien.
„SHELL hat 1997 aus drei Gründen beschlossen, „Erneuerbare
Energien“ als neuen fünften Geschäftszweig aufzubauen (neben Erdöl- und
Erdgasförderung, Mineralöl, Kohle und Chemie):
1. Die Endlichkeit von Öl- und Gasressourcen wird im Laufe des
nächsten Jahrhunderts spürbar.
2. Bevor Knappheiten zu erheblichen Verteuerungen führen, werden
die durch CO2 und Methan ausgelösten Klimaveränderungen zu einer
Forderung nach Drosselung der Verbrennung fossiler Brennstoffe führen.
3. Regenerative Energien haben weltweit eine große Marktchance.“
In einer von SHELL erstellten Prognose steigt der
Weltenergieverbrauch von 2000 bis 2060 zwar auf das 2,7-fache, aber eine klare
Wende deutet sich an: der Verbrauch im Jahr 2060 wird zu zwei Dritteln nicht
mehr aus Kohle, Öl, Gas und Kernenergie, sondern aus erneuerbaren Energien
gedeckt!
1999 wurde von SHELL in Gelsenkirchen die weltgrößte Fabrik zur
Herstellung von Solarzellen in Betrieb genommen. Der Ölmulti ist (2004) einer
der zehn größten Windkraftproduzenten der Welt und verkauft weltweit ein
Zehntel aller Solaranlagen. Im Herbst 2004 nahm er bei Leipzig die weltgrößte
Anlage zur Sonnenstromerzeugung in Betrieb. „Wir müssen im 21. Jahrhundert auf
die erneuerbaren Energien umsteigen“, sagt Kurt Döhmel, Chef von Shell Deutschland.
Inzwischen beteiligt sich der Konzern auch am Aufbau eines großen
Windenergieparks vor der britischen Küste und ist Gesellschafter bei der
Freiberger Firma CHOREN, die aus Abfällen und Biomasse flüssige Treibstoffe
herstellt.
(Fritz Vahrenholt: Globale Marktpotentiale für erneuerbare Energien, Deutsche
Shell AG 1999;
ÖkoTest-Magazin 8/2004 S.111, taz 7./8.11.98)
Die Konkurrenz von BP
wirbt zu Weihnachten 2005 mit dem Slogan: „beyond petroleum“ (nach dem Erdöl)
und „startet alternativenergyTM, einen neuen Geschäftsbereich, der
den Weg in eine saubere und CO2-reduzierte Zukunft der
Stromerzeugung weist. Dafür werden wir unser Engagement im Solar-, Wind-,
Wasserstoff- und Erdgasgeschäft deutlich ausweiten.“
Der Chefvolkswirt der
Deutschen Bank, Norbert Walter, meinte in der „tageszeitung“ (13./14.8.05):
„Wer auf erneuerbare Energien eindrischt, hat nicht alle Tassen im Schrank.“
Der Deutsche Bundestag hatte eine Fachkommission eingesetzt, die 2002 in ihrem
Endbericht den Weg in eine Energiezukunft weg von Kohle und Atom und hin zu
regenerativen Energien für möglich und sinnvoll hielt:
Deutscher Bundestag, Enquete-Kommission „Nachhaltige Energieversorgung“,
·
„Ergebnis, dass in einem
modernen Industrieland eine Minderung der Treibhausgasemissionen um 80%
technisch realisierbar und wirtschaftlich machbar ist, auch unter
Berücksichtigung des vereinbarten Ausstiegs aus der Kernenergie.“ (S.27)
·
„Notwendig ist (zur
Stabilisierung des Weltklimas) den weltweiten CO2-Ausstoß bis 2050
gegenüber dem heutigen Niveau um etwa 50% zu senken. ... in Deutschland bis
zum Jahr 2020 um 40% ... bis 2050 um 80% gegenüber 1990 reduziert werden
müssen.“
·
„Dabei entstehen keine
untragbaren wirtschaftlichen Kosten.“ (S.36, 60)
·
„Der Anteil erneuerbarer
Energiequellen soll im Jahr 2050 mindestens 50% des Primärenergieverbrauchs
betragen.“ (S.45)
·
„Szenarien: Auf die
Kernkraft kann verzichtet werden. ... Eine solare Vollversorgung ist möglich.“
(S.46)
·
„Szenario unter
Einbeziehung neuer Atomkraftwerke ab 2010 erarbeitet: Neubau von 52 bis 60
neuen AKW bis 2050.“ (S.65)
Alle Regierungen der EU-Staaten haben sich im März 2007
verbindlich darauf festgelegt, bis zum Jahr 2020 im EU-Energiemix 20 % der
Energie aus erneuerbaren Energiequellen zu erzeugen und den Ausstoß an
Kohlendioxid um
20 % zu verringern (gegenüber 1990) sowie die Energieeffizienz von 2007 bis
2020 um 20 % zu steigern.
Zum Abschluss soll noch in einer
Übersicht an die Möglichkeiten zur Nutzung erneuerbarer Energien erinnert
werden.
Art der Energie |
Art der Nutzung |
Anmerkungen |
Sonnenenergie |
passive Nutzung der Sonnenenergie; |
bauliche Gestaltung von
Gebäuden, |
Sonnen-Wärme-Kollektoren |
Nutzung der Sonnenwärme zur Raum-Heizung
(Unterstützung herkömmlicher Heizsysteme) oder Brauchwassererwärmung |
|
solarthermische Kraftwerke |
in sonnenreichen Gebieten wird
über Parabolspiegel Sonnenlicht konzentriert und heizt Medien auf einige
hundert Grad auf |
|
Photovoltaik (Solarstrom) |
Stromerzeugung mit
Halbleiteroberflächen |
|
Windenergie |
Windkraftanlagen |
Stromerzeugung; Binnenland;
Zukunft vor allem offshore (vor den Küsten; stärkere und zuverlässige
Strömungsverhältnisse) |
Wasserkraft |
Laufwasserkraftwerke |
Stromerzeugung |
Biomasse |
Verbrennung, |
land- und forstwirtschaftliche
Abfälle (Stroh, Holz); spezielle Plantagen für
Energie-Pflanzen (Landwirt als „Energiewirt“) |
Biogas |
Verbrennung |
Vergären von
landwirtschaftlichen Abfällen oder speziell angebauten Energiepflanzen
(Mais); |
Biokraftstoffe |
Verbrennung; Motoren |
spezieller Anbau von
Energie-Pflanzen (Landwirt als „Energiewirt“; Soja, Palmöl, Raps) |
Umgebungswärme |
Wärmepumpe |
Wärmegewinnung aus einem Medium
(Umgebungsluft, Grundwasser); Wärmepumpe „spaltet“ die Temperatur auf: |
Erdwärme |
Wärmenutzung, Stromerzeugung |
heißes Wasser wird aus tieferen
Erdschichten heraufgepumpt (einige hundert bis einige tausend Meter) |
Wasserstoff-Wirtschaft |
direkte Verbrennung oder
Brennstoffzelle |
Wasserstoffgas als
Energie-Überträger- bzw. Speichermedium; |
Gezeitenenergie |
Strömung in den Ozeanen |
Bau von Wasserkraftwerken z.B.
in Flussmündungen (ein- und ausströmendes Wasser nutzen) oder von Rotoren,
die wie Windkraftanlagen arbeiten, aber unter Wasser viel mehr
Energie gewinnen können |
Detaillierte Informationen über
die technischen Möglichkeiten bei der Nutzung der einzelnen erneuerbaren Energien
sowie die aktuellen Förderbedingungen finden Sie auf den Internetseiten und in
den Broschüren von Umweltbundesamt und Bundesumweltministerium (siehe Ende des
Kapitels 4. Anhang)
Ein
Fünftel der Weltbevölkerung (in den reichen Ländern des Nordens) beansprucht
vier Fünftel der Schätze dieser Erde. Wenn alle heute lebenden Menschen (7
Milliarden) mit solchen Ansprüchen leben wollten, wären drei zusätzliche
Planeten vom TYP ERDE erforderlich...
Das
Umweltbundesamt meint: „Zur Erreichung des Klimaschutzzieles ist die Kernenergie
auf Dauer nicht notwendig.“
Auch der Weltenergierat (WEC) hat ein (bezahlbares) Energieszenario entworfen,
das auf erneuerbare Energieträger orientiert und langfristig ohne Kernenergie
auskommt.
Vorsatz |
Abkürzung |
Potenzschreibweise |
Vielfaches |
Kilo |
k |
103 |
Tausend |
Mega |
M |
106 |
Million |
Giga |
G |
109 |
Milliarde |
Tera |
T |
1012 |
Billion |
Peta |
P |
1015 |
Billiarde |
Exa |
E |
1018 |
Trillion |
Einheit |
Bezeichnung |
kJ |
kcal |
kWh |
kg SKE |
kg ROE |
1 kJ |
Kilo-Joule |
1 |
0,2388 |
0,000278 |
0,000034 |
0,00002388 |
1 kcal |
Kilokalorie |
4,1868 |
1 |
0,001163 |
0,000143 |
0,0001 |
1 kWh |
Kilowattstunde |
3600 |
860 |
1 |
0,123 |
0,086 |
1 kg SKE |
Kilogramm |
29308 |
7000 |
8,14 |
1 |
0,7 |
1 kg ROE |
Kilogramm Referenz-Öl |
41868 |
10000 |
11,63 |
1,43 |
1 |
|
Raum-wärme |
Warm-wasser |
sonst. |
Wärme |
mechan. |
Beleuch-tung |
End-energie |
|
|||||||
Angaben in Millionen Tonnen SKE
|
|||||||
Industrie |
7,5 |
0,6 |
51,6 |
59,7 |
18,1 |
1,4 |
79,2 |
Gewerbe, |
24,2 |
5,3 |
8,0 |
37,5 |
11,9 |
3,3 |
52,7 |
Haushalte |
73,6 |
10,8 |
4,0 |
88,4 |
7,0 |
1,4 |
96,8 |
Verkehr |
0,4 |
0,0 |
0,0 |
0,4 |
87,7 |
0,4 |
88,5 |
gesamt |
105,7 |
16,7 |
63,6 |
186,0 |
124,7 |
6,5 |
317,2 |
|
|||||||
Anteile in Prozent
|
|||||||
Industrie |
2,36 |
0,19 |
16,27 |
18,82 |
5,71 |
0,44 |
24,97 |
G H D |
7,63 |
1,67 |
2,52 |
11,82 |
3,75 |
1,04 |
16,61 |
Haushalte |
23,20 |
3,41 |
1,26 |
27,88 |
2,21 |
0,44 |
30,52 |
Verkehr |
0,13 |
0,00 |
0,00 |
0,13 |
27,65 |
0,13 |
27,90 |
gesamt |
33,32 |
5,27 |
20,05 |
58,64 |
39,31 |
2,05 |
100,00 |
|
|||||||
Anteile in Prozent für die einzelnen Verbrauchbereiche
(horizontal lesen) |
|||||||
Industrie |
9,47 |
0,76 |
65,15 |
75,38 |
22,85 |
1,77 |
100,00 |
G H D |
45,92 |
10,06 |
15,18 |
71,16 |
22,58 |
6,26 |
100,00 |
Haushalte |
76,01 |
11,18 |
4,13 |
91,33 |
7,23 |
1,45 |
100,00 |
Verkehr |
0,45 |
0,00 |
0,00 |
0,45 |
99,10 |
0,45 |
100,00 |
gesamt |
33,32 |
5,27 |
20,05 |
58,64 |
39,31 |
2,05 |
100,00 |
|
|||||||
Anteile
in Prozent für die einzelnen Energiearten (vertikal lesen) |
|||||||
Industrie |
7,10 |
3,59 |
81,13 |
32,09 |
14,51 |
21,54 |
24,97 |
G H D |
22,89 |
31,68 |
12,58 |
20,16 |
9,54 |
50,77 |
16,61 |
Haushalte |
69,63 |
64,73 |
6,29 |
47,54 |
5,61 |
21,54 |
30,52 |
Verkehr |
0,38 |
0,00 |
0,00 |
0,22 |
70,33 |
6,15 |
27,90 |
gesamt |
100,00 |
100,00 |
100,00 |
100,00 |
100,00 |
100,00 |
100,00 |
|
Öl |
Kraftstoffe |
Gas |
Strom |
Fernwärme |
Kohle |
Endenergie- |
Angaben in Millionen Tonnen SKE
|
|||||||
Raumwärme |
33,7 |
0,3 |
47,9 |
4,5 |
9,1 |
7,7 |
103,2 |
Prozesswärme |
8,8 |
0,0 |
38,5 |
16,5 |
2,1 |
14,3 |
80,2 |
mechan. Energie |
0,1 |
88,9 |
0,4 |
34,4 |
0,0 |
0,8 |
124,6 |
Beleuchtung |
0,0 |
0,3 |
0,1 |
6,1 |
0,0 |
0,0 |
6,5 |
gesamt |
42,6 |
89,5 |
86,9 |
61,5 |
11,2 |
22,8 |
314,5 |
(geringfügige Abweichungen zu den Angaben in
obenstehender Tabelle:
Korrektur wegen veränderter Vorräte in Haushalten und GHD: -2,6 Mill t SKE)
Quelle: Daten und Fakten zur
Energienutzung in Deutschland: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen http://www.ag-energiebilanzen.de
Oft wird die Frage gestellt, ob
denn Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien die beim Bau der Anlage erforderliche
Energie überhaupt jemals wieder „einspielen“. Die folgende Tabelle gibt dazu
Auskunft:
Energetische
Amortisationszeit für Anlagen zur Nutzung
regenerativer
Energien in Deutschland
Art der Energie
|
Amortisationszeit der Energie, die für Herstellung, Betrieb und Entsorgung |
Windkraft |
3 bis 7 Monate |
Wasserkraft |
9 bis 13 Monate |
Fotovoltaik (Solar-Strom) |
2 bis 5 Jahre |
Sonnen-Wärme-Kollektoren |
1,5 bis 2,5 Jahre |
Geothermie (Erdwärme) |
7 bis 10 Monate |
zum Vergleich: Kernkraftwerk |
2 bis 4 Monate |
(Erneuerbare Energien, BMU 2004, S.99; Wagner/Borsch:
Energie und Umweltbelastung, 1998, S.98)
Manchmal wird auch vermutet, dass die
Umlage der Kosten nach dem „Erneuerbare-Energien-Gesetz“ in Deutschland
wesentlich für den Anstieg der Strompreise verantwortlich ist. Auch dazu die
nackten Fakten:
Kostenfaktor
|
Euro je Monat |
Cent je kWh |
Anteil |
|
|
|
|
Strom-Erzeugung, -Transport und -Vertrieb |
35,70 |
12,4 |
60 |
Konzessionsabgabe |
5,22 |
1,9 |
9 |
Stromsteuer (Ökosteuer) |
5,97 |
2,1 |
10 |
Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetz |
0,85 |
0,3 |
1 |
Erneuerbare-Energien-Gesetz
(EEG) |
2,94 |
1,0 |
5 |
Umsatzsteuer |
9,63 |
3,3 |
16 |
Summe |
60,31 |
20,7 |
100 |
(BMU: Strom aus erneuerbaren Energien – was kostet uns das?,
2008)
·
Herstellung: Verbrennung von 1 kg Braunkohle
·
Abgase: 1 kg Kohlendioxid (Treibhausgas)
·
Kosten als Strom (Haushalt): 19 Cent
·
Ein Bergwanderer schleppt seinen Rucksack 7 Stunden lang
(Leistung: 150 Watt).
·
Eine 60-Watt-Glühlampe leuchtet 17 Stunden lang.
·
Ein Fernsehgerät läuft ohne Zuschauer drei Tage lang
im „Stand-by-Modus“ (Bereitschaftsstellung).
·
In die Badewanne laufen 43 Liter Warmwasser
(erwärmt von 15 auf 35 Grad, das reicht für 4 Zentimeter Badespaß).
·
Ein Auto fährt 500 Meter weit zum Bäcker und zurück.
·
20 Blätter A-4-Papier werden kopiert
(Energieverbrauch bei der Papier-Herstellung).
Heizer im Treibhaus Erde“ (Kohlendioxid-Ausstoß je
Einwohner im Jahr 2004)
USA |
19,7 Tonnen |
Deutschland |
10,3 Tonnen |
Japan |
9,5 Tonnen |
Großbritannien |
9,0 Tonnen |
China |
3,7 Tonnen |
Weltdurchschnitt |
4,2 Tonnen |
vertretbarer Pro-Kopf-Ausstoß aus Klimaschutz-Gründen |
2,0 Tonnen; |
Ein Zeichen setzen: den Stromanbieter wechseln !
Der Wechsel
zu einem neuen Anbieter ist inzwischen ganz einfach und funktioniert
reibungslos:
1. Sie
melden sich bei dem neuen Anbieter, dass Sie zu ihm wechseln möchten.
2. Sie
erhalten ein Formular (1 Seite), auf dem Sie den Wechsel schriftlich
beantragen.
3. Alle
weiteren Formalitäten erledigt der neue Anbieter für Sie.
4. Dass Sie
gewechselt haben, merken Sie nur daran, dass Sie jetzt bei jemand anderem
bezahlen.
5. Es kann
sein, dass der neue Anbieter Sie bittet, einmal im Jahr den Stromzähler
abzulesen.
6. Wenn ein
Stromanbieter im schlimmsten Fall Konkurs anmelden sollte, geht bei Ihnen nicht
das Licht aus: Dann ist der Regionalversorger (also in der Regel Ihr „alter“
Lieferant) verpflichtet, Sie mit Strom zu beliefern.
Wenn Sie
allgemein einen neuen Anbieter suchen, finden sie Angebote z.B. im Internet unter http://www.stromseite.de/suchen/rechner22_neu.php
Alternative
Stromanbieter („Ökostrom“)
Diese Anbieter können nachweisen, dass sie wirklich neue Erzeugungskapazitäten
für Sonne, Wind, Biomasse usw. unter Vertrag haben bzw. selbst aufbauen und
betreiben: www.lichtblick.de
, www.ews-schoenau.de,
www.greenpeace-energy.de,
www.naturstrom.de.
Weitere Informationen finden
Sie hier:
·
Umweltbundesamt www.uba.de
(hier können auch Broschüren bestellt werden)
·
Bundesumweltministerium www.bmu.de,
www.erneuerbare-energien.de
(auch hier Broschüren bestellbar)
·
Bundeswirtschaftsministerium www.bmwi.de
·
Arbeitsgemeinschaft
Energiebilanzen www.ag-energiebilanzen.de
·
Fachagentur für nachwachsende Rohstoffe www.fnr.de
·
Bundesverband Erneuerbare Energien www.bee-ev.de
·
Informationsdienst BINE (Bürger-Information Neue Energietechniken)
http://bine.fiz-karlsruhe.de
·
Arbeitsgemeinschaft der Verbraucherverbände www.agv.de
·
Bund der Energieverbraucher www.bde.de
·
Energiesparberatung vor Ort www.rkw.de
·
Sächsisches Landesamt für
Umwelt und Geologie www.umwelt.sachsen.de/lfug
(N)ostalgie ?
l. Energie und Leben
(1) Leben braucht Energie. Die Entwicklung der menschlichen Zivilisation
war bisher mit der Nutzung immer größerer Energiemengen und der Erschließung
immer neuer Energiequellen verbunden. Der Einsatz von Energie hat dem Menschen
immer größere Machtmittel in die Hand gegeben und seine Herrschaft in der Natur
erst ermöglicht.
In den reichen Industrieländern dient die Energieversorgung
längst nicht mehr nur der Sicherung der Lebensgrundlagen. Für uns hat das
wachsende Energieangebot zu immer mehr Bequemlichkeiten, zu steigendem
Wohlstand und zur Sorglosigkeit im Umgang mit Energie geführt. Für die Mehrheit
der Menschen in der Zwei-Drittel-Welt fehlt dagegen heute Energie zur
Befriedigung elementarer Lebensbedürfnisse.
(2) Nutzung von Energie ist unvermeidlich mit Belastungen
für Mensch und Umwelt verbunden. Hoher Energieverbrauch hat einen hohen
Preis: Leben wird zunehmend gefährdet und geschädigt. Viele zerstörerische
Entwicklungen haben ihre Ursache in unserem Umgang mit Energie. Wir stehen vor
der Aufgabe, uns an der Suche nach lebensdienlichen Möglichkeiten für die
Gewinnung und Nutzung von Energie zu beteiligen.
2. Umgang mit Energie: Situation und Probleme
2.1. Weltweite Fragen
(3) Der beispiellose hohe Energieverbrauch in den
Industriestaaten und die Energie-Not in der Zwei-Drittel-Welt führen zu
regionalen und globalen Problemen. Leistungsfähige Großtechnik, verbunden mit
Unfallrisiken und oft hohen grenzüberschreitenden Schadstoffbelastungen
kennzeichnen die Situation in den hochindustrialisierten Gebieten. Der akute
Energiemangel in den unterentwickelten Ländern und die oft sehr einfache, wenig
effiziente Verbrennung von Holz und Dung tragen zur Versteppung und anderen
Problemen bei. Die weltweite Waldvernichtung und die Verbrennung fossiler
Rohstoffe fuhren zu bedrohlichen Veränderungen in der Erdatmosphäre.
Technologien und Strategien zur Befriedigung des Energiebedarfs wurden bisher
nur aus der Interessenlage der Industrieländer entwickelt,
Gesichtspunkte wie ihre Verträglichkeit für Mensch und Umwelt und die
Verwendbarkeit in den unterentwickelten Ländern spielten kaum eine Rolle.
2.2. Energie in unserer Gesellschaft
(4) Wir in der DDR haben nach den USA und Kanada unter den
führenden Industriestaaten der Welt den höchsten Pro-Kopf-Verbrauch an
Primärenergieträgern1. Gründe dafür liegen in der heutigen
Energieträgerstruktur, im hohen Anteil energieintensiver Industriezweige, in
der Überalterung von Anlagen und Geräten und im verschwenderischen Umgang mit
Energie in Haushalten und Wirtschaft. Der Vergleich mit dem internationalen
Entwicklungsstand zeigt, daß das durch Maßnahmen zur Energieeinsparung und
rationellen Energieanwendung erschließbare Potential bei uns besonders groß
ist.
Es wird durch die derzeitigen Bemühungen längst nicht ausgeschöpft.
In den Prognosen für die nächsten Jahrzehnte wird aus der direkten Kopplung
von Wirtschaftswachstum und Energieeinsatz eine ständige Steigerung des
Energieverbrauchs abgeleitet2.
(5) Einheimische Braunkohle soll auch in den nächsten
Jahrzehnten unser Hauptenergieträger sein3.
Der Braunkohlen-Tagebau nimmt Menschen die Heimat, zerstört
Landschaft, Kultur und soziale Strukturen. Weil Anlagen zur Rauchgasreinigung
nicht vorhanden, wenig wirksam oder ungenutzt sind, kommt es in der DDR zu
einer hohen Luftbelastung, insbesondere durch Staub, Schwefeldioxid und
Stickoxide. Beim Ausstoß von Schwefeldioxid steht unser Land bezogen auf die
Bevölkerungszahl an der Spitze der Industrieländer4. Waldsterben,
gesundheitliche Schäden und die Zerstörung von Bausubstanz sind die
deutlichsten Auswirkungen.
(6) Zunehmend soll Kernenergie zur Erzeugung von
Strom und Fernwärme eingesetzt werden. Auch ihre Nutzung wirft schwerwiegende
Probleme auf. Wie in anderen Uran-Förderländern werden auch in der DDR die
Folgen des Abbaus und der Aufbereitung von Uranerz nicht beherrscht5.
Uns beunruhigt die unvermeidliche Freisetzung von radioaktiven Substanzen aus
Anlagen der Kernenergetik (vom Erzabbau über Aufbereitung und Reaktorbetrieb
bis zur Wiederaufarbeitung). Ein schwerer Unfall ist auch für unsere
Kernkraftwerke nicht auszuschließen und würde unserem Land ökologisch, sozial
und ökonomisch schwerste Schäden zufügen. Die sichere Endlagerung von
hochradioaktiven Abfällen über Zehntausende von Jahren ist weltweit nicht
gelöst. Kernkraftwerke, Wiederaufarbeitungsanlagen und Endlager für atomaren
Müll können nicht vor der Zerstörung durch Terroranschläge oder Krieg geschützt
werden.
(7) Der Energiegewinnung aus lokalen und regenerativen
(= erneuerbaren) Energiequellen wird in Prognosen für unser Land kaum
eine Bedeutung beigemessen. Gründe dafür sind die einseitige Betrachtungsweise
aus der Sicht einer zentralisierten und großtechnischen Energieversorgung sowie
die Ausrichtung auf die Elektroenergie.
(8) Der private Verbrauch von Energie hat in der DDR
die höchsten Zuwachsraten. Diese Energie wird nur unvollständig erfaßt und oft
pauschal berechnet. Für private Verbraucher und auch für unsere
Kirchengemeinden sind die Preise subventioniert. Das Fehlen klarer Informationen
über die Folgen unseres verschwenderischen Umgangs mit Energie erschwert
zusätzlich die Herausbildung eines angemessenen Problembewußtseins.
3. Energie und Verantwortung
(9) Wir machen uns schuldig, indem wir verschwenderisch mit
den uns anvertrauten Energievorräten umgehen, die Existenz von Natur und Mensch
gefährden und die Opfer unsres Handelns nicht sehen. Die große räumliche und
zeitliche Reichweite der Folgen unseres unangemessenen Energieverbrauchs erfordert
eine Ausweitung der bisherigen Vorstellungen von Verantwortung. Verantwortung
muß so weit reichen wie die Wirkungen der eingesetzten Mittel. Sie gilt
gegenüber den heute Lebenden wie auch für kommende Generationen. Und sie
erstreckt sich nicht nur auf das menschliche Leben, sie hat die gesamte
Schöpfung im Blick. Wir sehen die Schwierigkeiten unserer Energiepolitiker und
ihr Bemühen, der auf ihnen lastenden Verantwortung gerecht zu werden. Für die
Suche nach dem lebensdienlichen Maß im Umgang mit Energie sind auch wir
verantwortlich, auch wir müssen nach Auswegen suchen und erste Schritte gehen.
4. Orientierungen und erste Schritte
4.1. Unsere gemeinsame Zukunft
(10) Kein Land und keine Generation kann eine
Energieversorgung gestalten, ohne die weltweite Situation zu
berücksichtigen. Der Energieverbrauch der unterentwickelten Länder muß in den
nächsten Jahrzehnten deutlich steigen. Der absolute Verbrauch an Primärenergie
kann und muß in den Industrieländern in diesem Zeitraum spürbar vermindert
werden. Dies muß nicht zwangsläufig zu einem Verlust an Lebensqualität führen.
Die globale Orientierung sollte für die nächsten Jahrzehnte
ausgerichtet werden auf die rationelle Nutzung aller Energieträger, den
langfristigen Rückgang der Nutzung fossiler Energieträger und die rasche
Erschließung des im globalen Maßstab beträchtlichen Potentials regenerativer
Energiequellen6 Die Orientierung auf Kernenergie ist wegen ihrer
ökologischen und sozialen Auswirkungen und in einer von militärischen
Konflikten und Terrorismus gekennzeichneten Welt keine verantwortbare Grundlage
für die zukünftige Energieversorgung.
Die regionale Zusammenarbeit, aber auch eine Zusammenarbeit
zwischen Industrieländern und Partnern in der Zwei-Drittel-Welt sollte gezielt
angestrebt werden. Sie könnte Wege ebnen zu mehr Gerechtigkeit und einer
gemeinsam verantworteten Zukunft. Es bedarf dazu großer technischer,
finanzieller und politischer Anstrengungen.
4.2. Überlegungen für unsere Gesellschaft
(11) Wir müssen in unserer Gesellschaft die angestrebte
Lebensweise, ihre Qualität und ihre zentralen Werte diskutieren, um so Bewertungsmaßstäbe
für die Auswahl und den Einsatz der notwendigen Mittel zu finden. Wir
benötigen als Grundlage für eine Energiestrategie weit über den Horizont eines
Fünf-Jahr-Plans hinausreichende Vorstellungen über die Ziele unserer
Entwicklung. Wir müssen uns wegen der begrenzten ökonomischen Möglichkeiten
jetzt darüber verständigen, welchen Weg wir gehen wollen und welche Prioritäten
sich daraus ableiten.
(12) Einsparung von Energie ist in den nächsten
Jahrzehnten unsere wichtigste, billigste und umweltfreundlichste Energiequelle.
Konkrete Möglichkeiten dafür sind unter anderem der Abbau von
Energieverschwendung, die grundlegende technische Modernisierung und eine
bessere Wärmedämmung. Darüber hinaus ist ein Wandel in der Industriestruktur
hin zu weniger energieintensiven Bereichen unverzichtbar.
(13) Bei der Braunkohlennutzung kann in der DDR durch
die Modernisierung und den Neubau von Kraftwerken sowie durch die gekoppelte
Erzeugung von Strom und Fernwärme in Heizkraftwerken Energie in großem Umfang
eingespart werden. Gleichzeitig müssen umfangreiche technische und
organisatorische Maßnahmen zur Minderung der Umweltbelastung schnellerund
konsequenter durchgesetzt werden.
(14) Kernenergie darf nicht Grundlage unserer
zukünftigen Energieversorgung sein. Wir halten energische Bemühungen um den
Ausstieg aus dieser Technik für unumgänglich.
Je länger man an der Orientierung auf Kernenergie festhält,
desto schwerer wird es, die Mittel zur Erschließung von regenerativen
Energiequellen aufzubringen.
(15) Regenerative Energiequellen können auch für
unser Land beträchtlich an Bedeutung gewinnen durch den gezielten Ausbau des
Forschungs- und Entwicklungspotentials, die flexible und vorwiegend
dezentrale Nutzung der verschiedenen Quellen (Erdwärme, Kleinwasserkraft,
Biomasse, Sonnenergie, Wind) und die Beteiligung an der internationalen Erschließung
und gemeinsamen Nutzung des Potentials regenerativer Energiequellen im globalen
Maßstab. Die Hoffnung auf die kontrollierte Kernfusion als unversiegbare
Energiequelle scheint uns nicht gerechtfertigt (prinzipielle und technische
Realisierbarkeit, Wirtschaftlichkeit, ökologische Gefährdungen).
(16) Die Möglichkeiten und Erfolge einer Neuorientierung und
Energiepolitik hängen auch von einem Wandel im Bewußtsein und Verhalten der
Verbraucher ab (vgl. 8 - Lebensweise). Wir brauchen das Gespräch
untereinander, aber auch mit Fachleuten und Politikern. Dabei sollte auch die
derzeitige Einkom-mens-, Preis- und Subventionspolitik mit dem Ziel überdacht
werden, neue Verhaltensweisen der Verbraucher zu stimulieren. Jeder muß lernen
und begreifen können, welch weitreichende Folgen unser Umgang mit Energie hat.
Wir müssen uns um Sachkenntnis bemühen, um die Situation beurteilen zu können.
Das wird es uns erleichtern, selbst vernünftig zu handeln und auch unpopuläre
Entscheidungen zu verstehen und mitzutragen. Informationen dürfen nicht zurückgehalten,
Risiken und Schäden nicht verharmlost, Angst und Leid nicht verdrängt werden
(vgl. 12 - Information).
5. Umkehr fängt auch bei uns an
(17) Wir sind in unserem Drängen nur glaubwürdig, wenn wir
nicht nur Forderungen an andere richten, sondern selbst beginnen, nach unseren
Einsichten zu handeln. So könnten wir auch verantwortlichen Politikern die
Entscheidung erleichtern, neue Wege zu gehen. Jeder einzelne muß im privaten
Bereich, wie auch an seinem Arbeitsplatz verantwortlicher mit Energie umgehen.
Auch in unseren Kirchen und Gemeinden muß sparsam mit Energie gewirtschaftet
werden, müssen zukunftsweisende Projekte im eigenen Bereich unterstützt und
die Bewußtseinsbildung zu diesen Fragen gefördert werden.
Quellen:
1 United Nations, Energy Statistics Yearbook, New York 1987.
/ 2 Gerisch, G.: Kernenergie 31 (1988), S. 81-88. / 3 Mitzinger, W.:
Energietechnik 37 (1987), S. 121-128. / 4 Alcamo, J. u.a.: AMBIO 16 (1987) 5,
S. 232-245. / 5 Ettenhuber, E.: Kernenergie 23 (1980), S. 290-296. / 6 Unsere
gemeinsame Zukunft - Bericht der Weltkommission für Umwelt und Entwicklung
(Brundtland-Bericht, Greven 1987, S. 17/18 u. 190-203).