Photovoltaik

Neues Energiebewusstsein – Gegen den Strom

Im letzten Artikel ging es um teilweise altbekannte Technologien, die den Energiebedarf der Menschheit decken könnten, ohne dabei unseren Planeten zu zerstören. Heute wollen wir uns mit den Möglichkeiten der dezentralisierten Energiegewinnung und der allgemeinen Steigerung der Energieeffizienz befassen. Auch hier sind die eingesetzten Technologien keineswegs immer „High Tech“.

Home Sweet Home

Möglichkeiten, regenerative Energien für das Eigenheim einzusetzen, gibt es zuhauf. Am praktikabelsten hat sich, wie schon im letzten Artikel erwähnt, die solare Energiegewinnung erwiesen. Doch nicht nur Strom für die häusliche Nutzung lässt sich durch die Kraft der Sonne erzeugen:

Solarthermie (Erhitzung von Wasser) für Häuser oder Wohnanlagen sind in südlicheren Regionen gang und gäbe. Hausdächer ohne Solarboiler sind in Ländern wie z.B. Griechenland eine absolute Ausnahme. In unseren Breitengraden sind herkömmliche Solarkollektoren, vor allem in den Wintermonaten, jedoch nicht brauchbar.

Effizienz durch Vakuum

Aber auch hier gibt es Möglichkeiten wie z.B. die sogenannte Vakuumröhre. Diese Version der Solarthermie ist hochgradig effizient. Ein Absorber, meist aus dunkel beschichtetem Kupfer, ist von einer Vakuumröhre umhüllt. Diese Röhrenelemente liegen auf CPC Spiegeln, welche selbst das diffuse Licht bei bewölktem Himmel verwerten können, um eine Trägerflüssigkeit aufzuheizen.

Diese Anlagen können, gekoppelt mit einem Solarboiler im Gebäude-Inneren, für das anfallende Warmwasser und für die Unterstützung der Heizungsanlage verwendet werden.

Je nach Gebäudetyp und Dämmung können so 60-90% der Energiekosten eingespart werden. Selbst im tiefsten Winter schaffen es ausreichend dimensionierte Anlagen, etwa 20% der benötigten Heizenergie einzusparen.

Kühlen durch Hitze

Klarerweise entsteht im Sommer ein gewaltiger Überschuss an Wärmeenergie durch die Kollektoren. Auch hier gibt es geniale Möglichkeiten, diese überschüssige Energie sinnvoll einzusetzen.

Die Absorbtions-Kältemaschine, ein von Edmond Carré schon 1850 erdachtes Gerät, welches 1878 in der Pariser Weltausstellung vorgestellt wurde, ist in der Lage, die Wärmeenergie zu benutzen, um Wasser (oder ein anderes Trägermaterial) abzukühlen.

Somit können ganze Häuser im Sommer gekühlt werden. Das Unternehmen „Wien Energie“ bietet, auf diesem Prinzip beruhend, die sogenannte „Fernkälte“ an.

Stromerzeugung durch Hitze

Es ist technisch keine allzu große Herausforderung, Wärmeenergie in elektrische Energie umzuwandeln. Hier gibt es mehrere Möglichkeiten:

Die erzeugte Hitze kann dazu verwendet werden, um eine Dampfmaschine anzutreiben. Stirlingmotoren, wie sie teilweise heute schon bei Blockheiz- oder Biogaskraftwerken eingesetzt werden, um einen Teil der anfallenden Wärmeenergie bei Verbrennungsmotoren in elektrischen Strom umzuwandeln, wären eine weitere Möglichkeit.

Auch thermoelektrische Generatoren können die anfallende Wärme nutzbar machen. Der Wirkungsgrad dieser Technologien ist zwar gering, jedoch in Anbetracht der Unerschöpflichkeit der Sonnenenergie irrelevant.

Windenergie – Wind of Change

Windgeneratoren sind aus der Landschaft teilweise nicht mehr wegzudenken. Doch auch im Kleinen können diese Generatoren Großes vollbringen. Windgeneratoren für das Eigenheim, die Wohnsiedlung oder in Städten allgemein, wären ein weiterer Beitrag für eine nachhaltige Energieerzeugung. Auch in diesem Bereich sind die Preise in den letzten zwanzig Jahren teils dramatisch gesunken.

Klein-Windanlagen mit etwa 0.5 bis 5 kW Leistung gibt es heute in zahlreichen verschiedenen Bauformen. Solch eine Kleinanlage könnte, bei günstigen Bedingungen vor Ort, über das Jahr hinweg teilweise deutlich mehr elektrischen Strom erzeugen, als ein Vier-Personen-Haushalt verbrauchen würde.

Neuere Konstruktionen sind zudem teilweise nicht mehr hörbar. Somit steht dem Einsatz dieser Geräte nichts mehr im Wege.

Wärmepumpen

Die aus Sonne bzw. Wind gewonnene Energie kann auch dazu verwendet werden, um Wärmepumpen zu betreiben. Das Prinzip ist auch hier im Grunde sehr simpel und ähnelt dem eines herkömmlichen Kühlschrankes. Diese Geräte sind in der Lage, Umgebungswärme zum Heizen nutzbar zu machen.

So kann z.B. die Wärme im Erdboden oder Grundwasser dazu benutzt werden, um ganze Häuser damit zu beheizen – und das so umweltfreundlich wie nur irgend vorstellbar.

Auch hier wäre das Kühlen im Sommer absolut kein Problem, denn Wärmepumpen können ebenso gut als Klimaanlagen benutzt werden. Im Sommer pumpen sie die Wärme aus dem Gebäude, und im Winter die Wärme in das Gebäude. Wärmepumpen spielen auch eine entscheidende Rolle in der Rückgewinnung von Wärmeenergie aus unseren Abwässern und der Kanalisation.

Mini Biogasanlagen

Biogasanlagen im Kleinformat könnten in naher Zukunft ebenfalls dazu beitragen, Energie zu produzieren. Industriell hergestellte Kleinanlagen können aus Exkrementen, aus Abwasser, Nahrungsmittelresten, Gartenabfällen und sonstigem biologisches Material durch Beifügen von Bakterien Methangas herstellen.

Biogas  kann z.B. zum Kochen, Heizen oder sogar als Autokraftstoff eingesetzt werden. Die Überreste des umgewandelten Materials können potentiell auch als Dünger für den Garten bzw. die Landwirtschaft im Allgemeinen eingesetzt werden. Der Kreislauf wäre somit perfekt.

In China werden solche Mini Biogasanlagen sogar teilweise staatlich gefördert.

Smart Grids – Die Netze der Zukunft

Eine wesentliche Herausforderung der Zukunft wird es sein, regenerative Energien effizient zu nutzen und zu verteilen. Sogenannte Smart Grids wären dazu in der Lage, eine Art „Peer to peer“-Netzwerk für Strom zu Verfügung zu stellen. Sensoren an diversen Knotenpunkten messen die Auslastung der Netze sowie den aktuellen Energiebedarf in den Teilbereichen und regeln die Stromverteilung automatisch.

Um das zu veranschaulichen: Wenn ein Haushalt z.B. gerade weniger Energie verbraucht, als seine regenerativen Energieträger bereitstellen könnten, erkennt das System diesen Überschuss und stellt ihn anderen Teilnehmern des Netzwerkes zur Verfügung. Schon heute wären mit dieser Technik vollkommen Energie-autarke Gemeinden machbar.

Es gibt tatsächlich schon Dörfer z.B. in Deutschland oder den Niederlanden, welche das praktizieren.

Es ist absolut nicht abwegig zu behaupten, dass wir in absehbarer Zukunft praktisch nur für die Wartung und Instandhaltung dieser Energiesysteme bezahlen müssten, und die reinen Energiekosten sich mehr und mehr in Richtung Null bewegen werden.

Wir haben es in der Hand, uns für diese Zukunft stark zu machen. Eine Zukunft zu kreieren, in der keine global Player diktieren, sondern wir wieder vermehrt zu selbstorganisierten Strukturen zurückkehren, bei der die Wertschöpfung lokal bleibt, und der Umweltzerstörung ein Ende gesetzt werden kann. Das ist alles technisch und organisatorisch möglich. Alle Gründe, die dagegen sprechen, wären rein ideeller oder politischer Natur.

Laut jüngsten Schätzungen würden die Kosten des – um der Energieressourcen des Landes geführten – Irak-Krieges reichen, um die gesamte USA nahezu vollständig auf erneuerbare Energien umzustellen, damit solche Konflikte ein für alle mal gelöst würden. Diese Dimensionen des absoluten Wahnsinns sind ein Schlag ins Gesicht für alle jene die sagen: „Woher soll denn das Geld für diese Umstellung kommen?“

Es ist weiters ein trauriger Spiegel unserer Gesellschaft, dass wir ein derartig zynisches, mörderisches, zerstörerisches und menschenverachtendes System akzeptieren und es allgemein als „normal“ akzeptieren. Ich sehe es als unsere Pflicht, für eine bessere Zukunft zu kämpfen – und zwar jede(r) Einzelne von uns in seinen/ihren jeweiligen Möglichkeiten.

Credits

Image Title Autor License
Photovoltaik Photovoltaik Sakaori (talk) CC BY-SA 3.0

Diskussion (2 Kommentare)

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  1. Puh! Habe ich schon oft gelesen. Warum nicht mal: Hier ist ein Netzwerk wo angehende Macher und alte Hasen sich austauschen können!? Oder haben alle Angst vor der Energie-Mafia und halten sich schön bedeckt?

  2. Hello! I really like your blog! Continue to write more! Very interesting!