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About this book

Der Anstieg der Treibhausgase in der Atmosphäre muß zum Schutz des Erdklimas gestoppt werden, und darum müssen wir Wasserkraft, Wind- und Sonnenergie stärker nutzen. Die erneuerbaren Energien bieten aus technischer Sicht ein riesiges Potential. Aber wie können sie nun endlich zum Zuge kommen? Dieser Band aus der Taschenbuchreihe "Fakten" beleuchtet das Thema aus unterschiedlicher, teilweise konträrer Sicht. Die Autoren aus Wirtschaft und Wissenschaft, Politik und Kultur geben auf der Grundlage solider Informationen eine Übersicht und diskutieren Handlungsperspektiven.

Table of Contents

Frontmatter

1. Auf dem Weg zu einem dauerhaften Energiesystem

Zusammenfassung
Der Weg zu einer dauerhaften Energiespar- und Sonnenenergiewirtschaft muß über eine vorsorgende Energie- und Klimapolitik erfolgen und erfordert erhebliche strukturelle Änderungen im Energiesystem. Grundsätzlich sehen wir vier Strategien zur zukünftigen Ausgestaltung des Energiesystems, die eine Reduzierung von Energieverbrauch und energiebedingten Kohlendioxidemissionen ermöglichen: Effizienzsteigerung, das heißt Verringerung des Energieeinsatzes pro Dienstleistung und Produkt; Substitution von — bezogen auf den Energieinhalt — kohlenstoffreichen durch kohlenstoffarme Energieträger; verstärkte Nutzung kohlendioxidfreier Energiebereitstellungstechniken, zum Beispiel erneuerbare Energien; Energieverbrauchsminderung durch neue ressourcensparende Produktions- und Lebensstile.
Manfred Fischedick, Peter Hennicke

2. Perspektiven der Photovoltaik und ihre Anwendungsgebiete

Zusammenfassung
Die konventionelle Erzeugung elektrischer Energie aus fossilen Brennstoffen wie Kohle, Erdöl oder Gas ist nicht nur mit erheblichen umweltbelastenden Emissionen, mit Lärm und Abfallen verbunden, sondern es wird auch die Beschaffung der Rohstoffe ständig aufwendiger, ebenso wie die Bekämpfung ihrer schädlichen Umwelteinflüsse. Sonnenenergie steht dagegen nahezu kostenlos und unbegrenzt zur Verfügung. Sie ist umweltfreundlich, sauber und geräuschlos.
Joachim Benemann, Renate Piesker-Spahn

3. Neuere Entwicklungen in der Photovoltaik — vom Silizium zur Farbstoffsolarzelle

Zusammenfassung
Unter Photovoltaik versteht man die Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie (griechisch photos: Licht). Dabei wird in einem geeigneten Material Licht absorbiert und damit ein Elektron in einen Zustand höherer Energie gehoben. Dieses Elektron wird durch ein im Material existierendes elektrisches Feld in einen äußeren Stromkreis bewegt; es fließt ein Strom. Die Energie, die dem Elektron durch das absorbierte Licht zugeführt wurde, kann über den elektrischen Strom in einem Verbraucher, zum Beispiel einer Glühlampe, wieder entnommen werden.
Iver Lauermann

4. Energiespeicherung — das Nadelöhr für Photovoltaikanlagen

Zusammenfassung
Eine kontinuierliche Bereitstellung elektrischer Energie für Nutzer photovoltaischer Anlagen setzt eine Speicherung des solar erzeugten Gleichstroms voraus. Verfügbar sind Speichersysteme, die entweder die Elektroenergie direkt speichern, wie Kondensatoren und Spulen, oder aber den Weg der indirekten Speicherung gehen. Bei indirekten Speichersystemen wird die Elektroenergie über einen Wandler in speicherbare Energie — zum Beispiel in chemische, kinetische, potentielle oder Wärmeenergie — umgewandelt, die dann bei Bedarf abgerufen und über einen zweiten Wandler wieder in elektrische Energie überfü hrt wird.
Jürgen Garche, Peter Harnisch

5. PHOEBUS — das Jülicher System Photovoltaik-Elektrolyse-Brennstoffzelle

Zusammenfassung
Die heutige Stromversorgung steht bei den Industrienationen weltweit im Zeichen zentraler Systeme auf der Basis fossiler Brennstoffe mit entsprechender Stromverteilung durch Verbundnetze, die bei den meisten regenerativen Energieumwandlungssystemen mit Netzeinspeisung noch die Funktion eines „Pseudoenergiespeichers“ wahrnehmen. Sobald der regenerative Energieanteil als zusätzliche Netzlast die technisch noch vertretbare Grenze der Netzeinspeisung — hier werden Lastanteile von 20 bis 30 Prozent genannt — überschreitet, sind geeignete Verfahren der netzfreien Energiespeicherung notwendig.
Heinz Barthels

6. Solares Bauen — Technologien für die Gebäude von morgen

Zusammenfassung
An zukünftige Bauten werden in hohem Maße Forderungen nach integrierten Konzepten zur Begrenzung des Energieverbrauchs gestellt. Gestalt, Baukonstruktion und Klimatechnik sind dabei — neben dem Verhalten der Gebäudenutzer — die maßgeblichen Einflußfaktoren. Durch gesteigerte Energieeffizienz läßt sich der gesamte Energieumsatz soweit reduzieren, daß die Solarenergie zur dominanten Energiequelle wird. Die Gebäudehülle übernimmt die Aufgabe, den Energiefluß zwischen Innen und Außen so zu beeinflussen, daß ein angenehmes Raumklima bei minimalem Energieverbrauch erreicht werden kann.
Karsten Voss, Volker Wittwer, Joachim Luther

7. Das Stromeinspeisungsgesetz — Rückgrat der regenerativen Energiequellen

Ein Greenpeace-Plädoyer für den Erhalt und die Erweiterung des Einspeisungsgesetzes
Zusammenfassung
Ein ständig wachsender Energieverbrauch, steigende Kohlendioxidemissionen und eine weitgehend auf fossile und nukleare Energieträger gestützte Energieversorgung tragen in erheblichem Maße zur Zerstörung der natürlichen Lebensgrundlagen bei. Der Deutsche Bundestag stellte am 20. Juni 1990 fest, daß „die Bedrohung der Umwelt und des Weltklimas es notwendig machten, die Entwicklung, Erprobung und Anwendung von umweltfreundlichen Energietechnologien, die Nutzung erneuerbarer Energien und die Energieeinsparung ... voranzutreiben.&#x201C.
Sven Teske

8. Das Stromeinspeisungsgesetz — verfehltes Mittel zum guten Zweck

Die Antwort der VDEW auf das Greenpeace-Plädoyer
Zusammenfassung
Die deutschen Stromversorger engagieren sich für die Nutzung erneuerbarer Energien: durch den Bau und Betrieb von wirtschaftlichen Wasser- und Deponiegaskraftwerken sowie von Anlagen zur Demonstration und Erprobung neuer Techniken, durch Unterstützung ihrer Kunden und öffentlicher Stellen wie Kommunen und Schulen und durch Fördermaßnahmen wie Solarfonds — sogenanntes „Green pricing“ — und Modelle der Bürgerbeteiligung an größeren Vorhaben. Sie geben dafür jährlich rund 900 Millionen DM aus. Zur Ressourcenschonung und zur Klimavorsorge — dessen sind sie sich bewußt — müssen erneuerbare Energien künftig verstärkt zur Deckung der Energie- und besonders auch der Stromnachfrage beitragen.
Joachim Grawe

9. Reaktivierte Wasserkraft — Strom aus technischen Denkmalen

Zusammenfassung
Bereits seit Jahren liegt der Anteil, den die Wasserkraftwerke in den westdeutschen Bundesländern zum Aufkommen elektrischer Energie beisteuern, ungefähr bei 4 Prozent. In einzelnen Bundesländern wie Bayern und Baden-Württemberg liegt dieser Anteil weitaus höher, in anderen wie Niedersachsen oder den ostdeutschen Bundesländern allerdings erheblich darunter. In Hessen wiederum entsprechen die Verhältnisse dem statistischen Durchschnitt. In den ersten Jahrzehnten der Elektrifizierung hatte die Wasserkraft demgegenüber noch eine sehr viel herausgehobenere Rolle spielen können.
Michael Mende

10. Nutzung geothermischer Ressourcen

Zusammenfassung
In Deutschland lassen sich geothermische Ressourcen zur Bereitstellung von Wärme und Strom nutzen. Wärme aus der Erde wird aus dem flachen Untergrund mit Hilfe von erdgekoppelten Wärmepumpen oder aus dem tiefen Untergrund durch Nutzung erbohrter wasser hrender Schichten in Heizzentralen bereitgestellt. Elektrischer Strom kann aus speziell aufbereiteten Lagerstätten des noch tieferen und damit heißeren Untergrundes erzeugt werden. Allerdings steht der Bau einer Pilotanlage für dieses Verfahren bisher in Deutschland noch aus.
Ernst Huenges

11. Perspektiven regenerativer Energien in Deutschland aus Sicht des Energie Anbieters

Zusammenfassung
Die weltweite Stromversorgung basiert heute auf den fossilen Energieträgern Kohle, Ö1 und Gas sowie auf der Nutzung von Kernenergie und Wasserkraft. Vor allem die Vorkommen der fossilen Energieträger sind begrenzt. Außerdem gewinnt neben dem Ziel der langfristig zuverlässigen Versorgung mit Energie auch der Umweltschutz bei der Energieumwandlung zunehmend an Bedeutung. Ohne Zweifel werden wir daher in Zukunft einen wachsenden Anteil des Energiebedarfs durch die Nutzung regenerativer Energieträger wie Sonne, Wind, Wasser und Biomasse decken müssen. Denn die regenerativen Energien sind auf lange Sicht eine wesentliche Option für eine umwelt- und ressourcenschonende Energieversorgung.
Werner Hlubek

12. Perspektiven regenerativer Energien in Deutschland aus Sicht der Wissenschaft

Zusammenfassung
In den energiewirtschaftlichen Diskussionen nimmt die Nutzung regenerativer Energien einen breiten Raum ein. Vor diesem Hintergrund zeigen wir den Stand und die Perspektiven er Nutzung regenerativer Energien für die Energieversorgung Deutschlands auf. Dabei geben wir einen Überblick über alle in Deutschland sinnvoll nutzbaren erneuerbaren Energien, stellen ihre technischen Potentiale dar, erörtern ihre derzeitige Nutzung und gehen auf die entsprechenden Energiebereitstellungskosten ein. Auch werden ausgewählte Umwelteffekte diskutiert. Abschließend erörtern wir die Möglichkeiten einer weitergehenden Nutzung dieses regenerativen Energieangebots vor dem Hintergrund der energiewirtschaftlichen Gegebenheiten in Deutschland.
Martin Kaltschmitt, Andreas Wiese

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