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DKK-Forscher mit Stellungnahme zu UN-Klimagipfel

In Deutschland sind die Emissionen nicht gesunken – trotz des Ausbaus der Erneuerbaren Energien, die 2016 schon 29 Prozent des Strommixes ausmachten, stellte das Deutsche Klimakonsortium in einer Medienmitteilung am 09.11.2017 fest. „Ohne Kohleausstieg wird Deutschland das Klimaziel 2020 drastisch verfehlen. Die verantwortlichen Politiker müssen die kommende Legislaturperiode nutzen, um nachzusteuern. Der Kohleausstieg ist dafür der erste notwendige Schritt“, sagte der Klimaforscher Mojib Latif in Berlin.

Mit dem sogenannten Einspeisemanagement ist die vom Netzbetreiber vorgenommene Abregelung der Einspeisung von Strom aus Erneuerbaren Energien sowie KWK- und Grubengasanlagen in das Stromnetz gemeint. Diese Zwangsabregelung der Einspeisung wird notwendig, wenn einzelne Abschnitte eines Verteil- oder Übertragungsnetzes überlastet sind und ein solcher Engpass die Versorgungssicherheit bedroht.

Abschaltbare Lasten im Sinne der Verordnung über Vereinbarungen zu abschaltbaren Lasten (Verordnung zu abschaltbaren Lasten –AbLaV) sind bestimmte Verbrauchseinrichtungen, die zuverlässig ihre Verbrauchsleistung auf Anforderung der Übertragungsnetzbetreiber um eine bestimmte Leistung reduzieren können.

Der bei der Kraft- oder Wärmeerzeugung oder bei chemischen Prozessen anfallende Anteil an Wärmeenergie, der ungenutzt in die Umwelt entweicht. Bei Kraftwerken und industrieller Produktion werden räumlich konzentriert auftretende große Mengen Abwärme über Kühltürme abgeleitet. Durch Nutzung von Abwärme zu Heizzwecken könnte ein wesentlicher Beitrag zur Energieversorgung geleistet und die Emission von Schadstoffen reduziert werden.

acatech ist die jüngste nationale Akademie. Sie wurde 2002 gegründet, stieg aber erst 2008 zur nationalen Akademie auf. Acatech berät im Auftrag von Bund und Ländern die Politik und Gesellschaft in Technikwissenschaften und technologiepolitischen Zukunftsfragen. Zudem vertritt die Akademie Deutschland in Technikfragen im Ausland. Acatech hat sich zum Ziel gesetzt, den Wissenstransfer zwischen Wissenschaft und Wirtschaft zu unterstützen und den technikwissenschaftlichen Nachwuchs zu fördern.

Das Themennetzwerk erarbeitet Analysen und Empfehlungen zu den Themenfeldern Energiebereitstellung sowie Verfügbarkeit und Nutzung natürlicher Ressourcen. Schwerpunkte sind dabei die Entwicklung des zukünftigen Energiesystems, die Ressourcen der Zukunft und die Verfügbarkeit und Reinhaltung von Ressourcen. Für die Ableitung von Empfehlungen aus den Analysen für Entscheidungsträger in Politik, Wissenschaft und Wirtschaft stehen bei der Ergebnisbewertung integrale und systemische Betrachtung, Energiebereitstellung und -nutzung, Identifizierung der maßgeblichen technischen und nicht-technischen Erfolgsfaktoren und eine ganzheitliche Diskussion der Ergebnisse im Vordergrund.

Beim sogenannten adiabat(isch)en Druckluftspeicherkraftwerk (engl. Advanced Adiabatic Compressed Air Energy Storage – AA-CAES) wird der Kompressor nicht gekühlt und die Wärme der komprimierten Druckluft in einem Wärmespeicher zwischengespeichert. Dieser ist als Feststoffspeicher ausgeführt, ähnlich einem Cowper. Wird die Luft wieder entspannt, durchläuft sie vorher den Wärmespeicher und wird so wieder erhitzt. Es wird kein Erdgas zur Erwärmung der Luft gebraucht. So könnte ein deutlich höherer Nutzungsgrad erreicht werden.

Die neue Arbeitsgemeinschaft Offshore-Windenergie e.V. (AGOW) hat am 02.02.2015 ihre Arbeit aufgenommen. Ihr Ziel ist es, die Rahmenbedingungen für die Offshore-Windenergie, politisch, ökonomisch sowie regulatorisch, zu verbessern und zu stärken.

Ressourceneffiziente Landnutzung zur Entschärfung des Flächennutzungskonflikts zwischen Energie- und Landwirtschaft

Modell einer APV-Anlage, unter der der Einsatz von landwirtschaftlichen Maschinen möglich ist - Bild © Fraunhofer ISE[note Modell einer APV-Anlage, unter der der Einsatz von landwirtschaftlichen Maschinen möglich ist ©Fraunhofer ISE]PV-Freiflächenanlagen haben in der Vergangenheit und werden in naher Zukunft – bei Erreichen der echten Netzparität – wieder vermehrt mit landwirtschaftlicher Nutzung um dieselben Flächen konkurrieren. Ein Lösungsansatz für den Flächennutzungskonflikt besteht in der gleichzeitigen Nutzung einer Fläche mittels Agrophotovoltaik (APV)-System.

Mit der Initiative „Energiesysteme der Zukunft“ geben acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften, die Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina und die Union der deutschen Akademien der Wissenschaften Impulse für eine faktenbasierte Debatte über Herausforderungen und Chancen der Energiewende in Deutschland. Acht Arbeitsgruppen (AGs) bündeln fachliche Kompetenzen und identifizieren relevante Problemstellungen. Interdisziplinär zusammengesetzte Ad-hoc-Gruppen erarbeiten Handlungsoptionen zur Umsetzung einer sicheren, bezahlbaren und nachhaltigen Energiewende.

Zwei Säulen – Anpassung und Vermeidung

„Die Bundesregierung hat sich dem Leitprinzip einer nachhaltigen, global- und zukunftsverantwortlichen Entwicklung verpflichtet“, beginnt die Mitteilung des BUMB zum Aktionsprogramm 2020 der Bundesregierung. Entsprechend muss eine verantwortungsvolle Klimapolitik immer auf zwei Säulen stehen. Sie muss erstens dazu beitragen, dass die durchschnittliche Erderwärmung die 2-Grad-Grenze nicht überschreitet. Sie muss zweitens aber auch Risiken erkennen und sich auf die auch bei einer gemäßigten Erderwärmung nicht vermeidbaren Folgen von Klimaveränderungen vorbereiten.

Bereitschaft in der Gesellschaft etwas gutzuheißen. Für die Umstellung unserer Energieversorgung auf Erneuerbare Energien sind nicht nur deren technische Entwicklung und Wirtschaftlichkeit, sondern auch ihre gesellschaftliche Akzeptanz sehr wichtig. Dabei betrifft die Akzeptanz für Erneuerbare Energien mehrere Aspekte.

Die planetare Albedo beschreibt das Reflexionsvermögen der Erde. Sie wird im Jahresmittel auf 30% geschätzt, variiert aber Jahrteszeitlich bedingt. Bereits geringe Änderungen der planetaren Albedo genügen zur Auslösung von spürbaren Änderungen der globalen Mitteltemperatur. Dies ist eine Folge der positiven Eis-Albedo-Rückkopplung.

Mikroalgen, die in den lichtdurchfluteten oberen Wasserschichten der Ozeane und anderer Gewässer leben, binden klimaschädliches CO2, verwenden es als Nährstoff für ihr Wachstum und verwandeln es in energiereiche Biomasse. Biomasse kann zur Produktion von Strom und Wärme in Biogasanalgen sowie zur Erzeugung von Bio-Erdgas oder von Biodiesel genutzt werden. Mikroalgen sind somit regenerative Energieträger.

Obwohl sie noch nicht besonders bekannt sind, existieren bereits synthetische Kraftstoffe und Kraftstoffkomponenten. Die meistversprechenden darunter sind Oxymethylenether. Diese Verbindungen aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff sind effizient und nahezu emissionsfrei. Ihr hoher Sauerstoffgehalt unterbindet die Schadstoffbildung bereits während der Verbrennung.


Besser als Methan

Immer häufiger in der Diskussion: die Option Energie-, sprich Wasserstoffspeicherung mittels Ammoniak, bzw. der Einsatz von Ammoniak in Brennstoffzellen. Weil es kohlenstofffrei ist, wäre Ammoniak ein günstiges Speichermolekül für Wasserstoff zum Betrieb von Brennstoffzellen. Durch eine praktikable und sichere Übertragung der industriellen Logistik in den Endverbraucherbereich stünde eine leistungsfähige Alternative zur Herstellung von Wasserstoff für Brennstoffzellen zu den heute umstrittenen Kohlenwasserstoffen zur Verfügung.

Im Rahmen der Anreizregulierung werden Netzbetreibern seit 2009 individuelle, effizienzbasierte Erlösobergrenzen vorgegeben. Netzbetreiber, welche die Effizienzvorgaben übererfüllen, erwirtschaften höhere Renditen als Netzbetreiber, die dies nicht schaffen. Im Fall der Übererfüllung entsteht ein Delta, das der Netzbetreiber als zusätzlichen Gewinn für sich verbuchen kann. Hierin liegt der Anreiz für Netzbetreiber, eigene Anstrengungen zu unternehmen, um ihre Effizienz zu steigern.

Die Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen (AGEB) wurde am 26.03.1971 in Essen von sieben Verbänden der deutschen Energiewirtschaft und drei auf dem Gebiet der energiewirtschaftlichen Forschung tätigen Instituten gegründet. Am 22. Juli 2004 erfolgte eine Umgründung in einen Verein, der am 06.09.2005 beim Amtsgericht Berlin Charlottenburg eingetragen wurde. Sie „wertet die vorhandenen Statistiken aus allen Gebieten der Energiewirtschaft nach wissenschaftlichen Gesichtspunkten aus, erstellt Energiebilanzen und macht diese der Öffentlichkeit zugänglich“. Die AG Energiebilanzen erstellt regelmäßig jedes Jahr eine Energiebilanz der Bundesrepublik Deutschland. Diese gibt ein umfassendes und detailliertes Bild der deutschen Energiewirtschaft.

Die Atmosphäre bildet die Gashülle eines Planeten, im Falle der Erde die Lufthülle. Sie besteht in der Troposphäre (bis 10 km Höhe) aus 78 Prozent Stickstoff, 21 Prozent Sauerstoff, 0,97 Prozent Edelgas sowie 0,03 Prozent Kohlendioxid.

„Die Betreiber der Kernkraftwerke tragen die Kosten für den Atomausstieg – also für den Rückbau der Kraftwerke und für die Entsorgung des radioaktiven Mülls. Sieben Jahre noch, dann ist Schluss mit der Stromerzeugung aus Kernenergie in Deutschland“, schreibt das BMWi in einer Pressemitteilung zum Atomausstieg. Bis Ende 2022 werden die letzten acht Kernkraftwerke in Deutschland Schritt für Schritt vom Netz gehen. Danach müssen sie zurückgebaut und der radioaktive Abfall sicher entsorgt werden. Die Verantwortung für die Kosten tragen die Verursacher – also die Betreiber der Kernkraftwerke.

In einem Aufwindkraftwerk (vereinzelt auch Thermikkraftwerk genannt – englisch SCPP für „Solar Chimney Power Plant“) wird Luft von der Sonne erwärmt und steigt in einem Kamin auf. Eine oder mehrere Turbinen erzeugen aus dieser Luftströmung elektrischen Strom.

Durch die Ausgleichsmechanismusverordnung (AusglMechV) vom 17.07.2009 wurde die vierte Stufe der Vergütung bzw. Erstattung des Stroms aus Erneuerbaren Energien verändert. Bis dahin wurde der Strom aus Erneuerbaren Energien durch die Übertragungsnetzbetreiber schlicht an die Strom vertreibenden Energieversorgungsunternehmen zum Preis der jeweiligen Vergütung durchgeleitet. Nun sind die Übertragungsnetzbetreiber dazu angehalten, Strom aus Erneuerbarer Energie an der Strombörse (Spotmarkt) zu vermarkten. Dies führt dazu, dass die Energieversorgungsunternehmen, die den Strom letztendlich an die Kunden weitergeben, ihren Strom unabhängig von der anfallenden Erneuerbaren Energie mit größerer Planungssicherheit am Markt besorgen können. Dadurch können Einsparungen erzielt werden.