Moderne Energiesysteme – ein Beitrag zur Energiewende

Inhaltsverzeichnis

1. Frontmatter

2. Kapitel 1. Einführung

   Bernhard Adler

   Zusammenfassung

   Um den CO₂-Ausstoß deutlich zu senken, sieht das Strategiepapier zum Kohleausstieg die Einstellung der Kohleverstromung bis zum Jahre 2038 vor. Das bedeutet eine Wende von fossiler zu regenerativer Energieerzeugung. Zur Bewältigung dieser Umstellung benötigt man nicht nur neue Technologien zur Energieerzeugung, sondern auch Verfahren zur Energiespeicherung, da die Energiebereitstellung aus regenerativen Ressourcen diskontinuierlich erfolgt.

3. Kapitel 2. Anfänge überregionaler Energieverbunde in Mitteldeutschland

   Bernhard Adler

   Zusammenfassung

   Am 21.5.1915 begann der Bau des ersten nicht industriegebundenen Kraftwerkes zur thermischen Stromerzeugung in Zschornewitz und bereits am 2.1.1916 erfolgte die kontinuierliche Belieferung des benachbarten Stickstoffwerkes in Piesteritz über eine 110-kV-Freileitung. Damit waren die energetischen Voraussetzungen für die Aufnahme der Ammoniakproduktion zur Spengstoffherstellung über das Frank-Caro-Verfahren gegeben. Weitere Hochspannungsfreileitungen nach Berlin und Bitterfeld zur Energieversorgung der dortigen Aluminiumproduktionen erfolgen fast zeitgleich.

4. Kapitel 3. Erzeugung und Leitung von Elektroenergie

   Bernhard Adler

   Zusammenfassung

   Als Primärenergien zur Elektrizitätserzeugung dienen fossile und native Kohlenstoffträger, die Kernspaltung, die Wasserkraft oder die Wind- bzw. die Sonnenenergie. Die Verarbeitung in den entsprechenden Kraftwerken liefert im Falle der Verbrennungskraftwerke und KKW eine grundlastfähige Versorgung. Bei Wind- und Sonnenkraftwerken kann dagegen nur temporär eine Versorgung abgesichert werden.

5. Kapitel 4. Energiekonvertierungen

   Bernhard Adler

   Zusammenfassung

   Die oxygene Photosynthese von Algen und grünen Landpflanzen bildet die Lebensgrundlage auf der Erde.

6. Kapitel 5. Energiespeicher

   Bernhard Adler

   Zusammenfassung

   Nach Abschalten der Kernkraft- und Kohlekraftwerke bleiben von der im Jahre 2018 erzeugten Elektroenergiemenge von 541 TWh noch 158 TWh an grundlastfähigem Energiepotenzial bestehen (Tab. 5.1, Zeilen 1 und 2). Die eigene Pumpspeicherkapazität im Lande ist topologiebedingt gering und kaum noch ausbaufähig (Tab. 5.1, Zeile 3). Über das Seekabel „Nordlink“ wird eine Verbindung mit den Pumpspeicherwerken in Norwegen angestrebt.

7. Kapitel 6. Erzeugung und Anwendungen von Wasserstoff

   Bernhard Adler

   Zusammenfassung

   Zweifelsohne nimmt zukünftig die Wasserstoffherstellung bei der Konvertierung und Speicherung von E-Energie eine Schlüsselstellung ein („grüner“ H₂). Derzeit wird die Hauptmenge des von der Wirtschaft benötigten H₂ jedoch noch über den sogenannten Dampfreforming-Prozess hergestellt („grauer“ H₂).

8. Kapitel 7. Klimaschutzaktivitäten

   Bernhard Adler

   Zusammenfassung

   Wenn die Klimaerwärmung gemäß Gutachten des IPCC auf einen Temperaturanstieg auf 1,5 bis 2 K beschränkt bleiben soll, muss es zu einer Halbierung der Treibhausgasemissionen, vor allem des CO₂-Ausstoßes kommen. Energieeinsparungen, Technologieänderungen und eine drastische Konsumreduzierung sind deshalb die technischen und gesellschaftlichen Aufgaben, die eine moderne Recyclinggesellschaft zukünftig organisieren muss.

9. Kapitel 8. Klimaschutzabkommen

   Bernhard Adler

   Zusammenfassung

   Am 16.9.1987 unterzeichneten 24 Staaten und die EU das Abkommen von Montreal. Es verpflichtet die Unterzeichnerstaaten zur Einstellung der Produktion von FCKW, Stoffe, die sowohl die Ozonschicht zerstören, als auch 14.000-fach stärker als das Klimagas CO₂ wirken. Das Abkommen regelt den Umgang mit VOC- und NMVOC-Verbindungen. Es trat am 1.1.1989 in Kraft.

10. Backmatter