Energie

Mit der Ratifizierung des Vertrages von Maastricht zur Europäischen Union sind auch die Grundlagen für den Übergang von einer gemeinschaftlichen zu einer gemeinsamen Energie- und Umweltpolitik innerhalb der EU gelegt. Zwar gehört die Energiepolitik laut Maastricht nicht zu den Gemeinschaftspolitiken wie jetzt schon die Agrar- oder Industriepolitik und künftig auch die Außen- und Sicherheitspolitik, auf dem Weg zur Realisierung des Binnenmarktes für Energie wird sich jedoch die derzeit gemeinschaftliche Energiepolitik mittel- bis langfristig in Richtung auf eine gemeinsame Energiepolitik bewegen und über die in Artikel 3 (t) des Vertrages vorgesehenen “Maßnahmen im Energiebereich” hinausgehen müssen. Laut Artikel 130r, Abs.2 EWG-Vertrag “ (sind) die Erfordernisse des Umweltschutzes ... Bestandteil der anderen Politiken der Gemeinschaft”. Mit ihrem ersten Dokument zu der Thematik “Energie und Umwelt” (KOM(89)369) hat die Kommission der Europäischen Gemeinschaften im Februar 1990 sowohl eine realistische Analyse der Auswirkungen des Energiesektors auf die Umwelt, insbesondere hinsichtlich der SO₂-, NOx- und CO₂- Emissionen im Gemeinschaftsgebiet, vorgelegt als auch Aktionsfelder für die Durchsetzung einer umweltverträglicheren Energiepolitik benannt. Das Dokument gelangt zu der Schlußfolgerung, “ daß den dringenden Maßnahmen zur Verstärkung und Erweiterung der Anstrengungen in Richtung auf eine effizientere Energienutzung und Energieeinsparung in Kombination mit der Verwendung nichtfossiler Energien zur Erhaltung der Umwelt Priorität eingeräumt werden wird. Derartige Maßnahmen sollten mit anderen umweltfreundlichen Elementen der Energiepolitik gekoppelt werden — etwa der Förderung erneuerbarer Energien, der Einführung sauberer und effizienterer Techniken und der Substitution schadstoffreicher Brennstoffe durch Erdgas.”

Die auf unserem Planeten derzeit verwendeten Energien Erdgas, Öl, Kohle, Uran sind endlich. Fachleute geben in verschiedenen Szenarien den Primärenergien Erdgas, Öl und Uran noch eine Reichdauer von Jahrzehnten, wobei die Ansichten zwischen drei bis sechs Jahrzehnten auseinandergehen, der Primärenergie Kohle noch ein bis zwei Jahrhunderte. Die endliche Reichdauer dieser Primärenergien wird mit Sicherheit stark beeinfluß werden durch das zu erwartende Bevölkerungswachstum vor allem in den Regionen der Dritten Welt, sowie von den mehr oder weniger genutzten Möglichkeiten der rationellen Energieverwendung und -Umwandlung.

Umweltprobleme, die sich kontinuierlich verschlechtern, die Abnahme von Vorräten fossiler Energiequellen und insbesondere die ersten Warnzeichen einer offenbar unvermeidlichen Klimaänderung mit ihren äußerst bedrohlichen Konsequenzen zwingen zu einer Neubewertung der Energiepolitik, mit dem vordringlichen Ziel, die CO₂-Emission (aus fossilen Energiequellen) zu reduzieren.

Wasserstoff ist in chemischer Hinsicht ein außergewöhnliches Element und bietet einige Möglichkeiten, moderne Energiewandlungsverfahren einzusetzen. Besonders interessant ist dabei die Fähigkeit durch den Einsatz von Katalysatoren, Wärme ohne schädliche Emissionen beziehungsweise elektrische Energie bei hohem energetischen Wirkungsgrad bereitzustellen. Die beiden herausragenden Technologien auf der Basis von Katalysatoren sind dabei die katalytische Verbrennung und die Brennstoffzellentechnologie.

Seit mehreren Jahren — vorsichtig ausgedrückt — beschäftigen sich Regierungen, Baustoffindustrien, Fachverbände, Wissenschaftler u.a. mit der Erarbeitung einer Novelle zur Wärmeschutzverordnung vom 24. Februar 1982. Die die Novelle veranlaßten Aspekte des Umweltschutzes und der Energieeinsparung waren zu koordinieren mit der praktischen Handhabbarkeit der Verordnung durch die Planer, konstruktiven Möglichkeiten der praktischen Umsetzung und nicht zuletzt mit den divergierenden Interessen unterschiedlicher Baumaterialienhersteller. Durch die Beschlüsse des Bundeska­binetts vom 19. Mai 1993 und des Bundesrates vom 15. Oktober 1993 steht dem Inkraftreten der Verordnung am 1. Januar 1995 nichts mehr im Wege.

Die Gebäudeheizung von Haushalten und Kleinverbrauchern war 1991 mit ca. 27% am gesamten Endenergieverbrauch von 9423 PJ /1/ beteiligt. Erfahrungsgemäß entfallen davon ca. zwei Fünftel (mit steigender Tendenz) auf die Erwärmung der in den Gebäuden benötigten Außenluft. Das waren 1991 immerhin 1000 PJ. Dafür wurden ca. 110 · 10⁶ t CO₂ freigesetzt.

Transparente Wärmedämmaterialien (TWD) sind seit längerem Gegenstand umfangreicher Forschungsarbeiten auf dem Gebiet der thermischen Nutzung von Sonnenenergie. Zu den wichtigsten Einsatzgebieten für TWD zählen Kollektoren zur Prozeßwärmeerzeugung, Speicherkollektoren zur Brauchwassererwärmung, thermische Langzeitspeicher, Tageslichtsysteme sowie die Anwendung zur transparenten Wärmedämmung von Fassaden. Bei dem passiven TWD-Fassadenheizungssystem ist die Entwicklung so weit fortgeschritten, daß die Schwelle zu einer breiten Markteinführung erreicht ist. Aufgrund des hohen Anteils der Raumheizung am Endenergieverbrauch der Bundesrepublik Deutschland mit etwa 32% [1] liegt hier auch das größte Energieeinsparpotential im Bereich der thermischen Solarenergienutzung.

Die Bedingungen fur die Architektur haben sich in den letzten Jahren entscheidend verändert. Schon heute sind Häuser ohne Schornsteine und Heizungskeller, ohne Gas- und Stromanschluß keine Phantasiegebilde mehr, sondern bereits gebaute Realität. In den 50er Jahren war es den Architekten und Produktdesignern noch gestattet, unbekümmert Gebäude und Objekte zu entwerfen, die heute noch orientierungslos hohe Energieverbräuche und damit irreversible Umweltschäden verursachen.

In den neuen Bundesländern wurden im Jahre 1990 ca. 25% aller Wohnungen mit Fernwärme¹ versorgt. Diesem hohen Anteil standen 68% des Wohnungsbestandes gegenüber, die individuell mit festen Brennstoffen beheizt wurden. In Tabelle 1 sind die Beheizungsstruktur, der Energiebedarf und die daraus resultierenden C0₂-Emissionen angegeben. Die anteiligen Emissionen für die Raumwärme von Wohnungen betrugen etwa 15% der Gesamtemissionen.

Es ist Aufgabe der Energiepolitik im allgemeinen und der Energieforschungspolitik im besonderen, Energieangebot und -verbrauch noch effizienter, umweltverträglicher und sicherer zu machen. Deshalb verfolgt das 3. Programm Energieforschung und Energietechnologien vom 21. Februar 1990 folgende fünf Zielsetzungen:

Einige generelle Aspekte, die im Zusammenspiel zwischen Charakteristika der Energiequellen und dem für die Applikation spezifischen Lastverhalten zu beachten sind, sollen nachfolgend am Beispiel der hybriden Energieversorgung für das Klärwerk Burg/ Fehmarn und der unter Punkt 2. aufgeführten Anlage Körkwitz/Ribnitz Damgarten betrachtet werden.

Die Windenergie gehört — ebenso wie die Wasserkraft —zu den von den Menschen seit langem genutzten regenerativen Energiequellen. Bis Ende des vergangenen Jahrhunderts konnten beide Energieformen in Wind- und Wassermühlen lediglich in mechanische Energie umgewandelt werden. Danach setzte mit der Entwicklung der Elektrotechnik auch die Erzeugung von Elektroenergie ein; entsprechend dem industriellen Entwicklungsstand spielten bis etwa 1920 dabei sächsische Entwickler und Unternehmer eine führende Rolle [1].

Die Begrenztheit der Energieressourcen sowie die Gefahr von Umweltschädigungen und Klimaveränderungen durch das Verbrennen fossiler Energieträger fordern rasch wirksame Maßnahmen zum effizienten Umgang mit Energie, zur beträchtlichen Energieeinsparung und zur Erschließung CO₂-freier Energiequellen. Als eine der vielen Möglichkeiten dazu kann die Photovoltaik, die Technik der direkten Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom angesehen werden /1/.

In Neubrandenburg wird seit dem 01.09.1988 eine Fernwärmeversorgungsanlage auf Basis geothermischer Energie betrieben. Damit ging die zweite Anlage dieser Art im Nord-Osten Deutschlands an das Netz. Bereits 1984 wurde eine Geothermische Heizzentrale (GHZ) in Waren an der Müritz in Betrieb genommen.

Ein Wechselrichter ist ein elektronisches Gerät, daß den Gleichstrom des Photovoltaikgenerators in Wechselstrom umformt. Damit werden Verbraucher gespeist, die am öffentlichen Stromversorgungsnetz angeschlossen sind.