Gesundes Stromnetz für die ganze Welt

Power-Grid

Ein globales Stromnetz könnte die ganze Welt mit sauberem Strom versorgen. Laut einer ETH-Studie wäre ein «Globales Grid» technisch und finanziell machbar. Damit könnte erneuerbare Energie in entlegenen Gegenden produziert und über grosse Strecken transportiert werden. In der Fachzeitschrift «Renewable Energy» schlägt das Team um Göran Andersson von der ETH Zürich vor, wie so ein weltumspannendes Übertragungsnetz angelegt werden müsste, damit der Strom zu den Verbrauchern gelangt. Dazu haben die Forscher erkundet, wo in der Welt das Potenzial für Wind- und Sonnenenergie am grössten ist. Dies sind zumeist unwirtliche Gebiete wie Wüsten, Patagonien oder die Arktis. In ihrem Modell platzierten die Forscher dort Sonnen- oder Windkraftwerke und banden sie an bestehende Stromnetze an, wie die Online-Plattform «ETH Life» berichtet.

Windenergie aus Grönland

Das erste Puzzleteil für das «Global Grid» ist ein Offshore-Windpark vor der Ostküste Grönlands. Dort bläst der Wind im Schnitt mit mehr als 30 Stundenkilometern und das Meer ist wenig tief. Per Seekabel würde der Strom via Island und die Färöer-Inseln nach Schottland aufs Festland geführt. Dann könnte der Strom möglicherweise über eine 3200 Kilometer lange Tiefseeleitung weiter nach Kanada und in die USA geleitet werden. Dort ist der Spitzenverbrauch gegenüber demjenigen in Europa um mehrere Stunden verschoben. So könnten beide Spitzenzeiten mit der Windenergie aus dem Norden abgedeckt werden. Gemäss ersten Schätzungen der ETH-Forscher dürften die Durchleitungskosten nicht viel höher liegen als bei Strom aus konventionellen Kraftwerken. Technologien, die Strom mit niedrigen Verlusten über mehrere 1000 Kilometer transportieren, seien bereits etabliert, erklärte Erstautor Spyros Chatzivasileiadis von der ETH Zürich. Dazu gehört das Verlegen von Seekabeln oder die Hochspannungs-Gleichstrom-Technologie (HVDC), die in China, Brasilien, den USA und teilweise in Europa bereits im grossen Stil eingesetzt wird. Den Einwand, dass ein die ganze Welt umspannendes Stromnetz viel zu teuer wäre, lässt Andersson nicht gelten: Die Investitionen für das «Global Grid» seien vergleichbar mit denjenigen, die derzeit für den Auf- und Ausbau der Stromversorgung getätigt werden.

Vorsichtig geschätzt würde der Bau des Seekabelnetzes zur Übertragung des Stroms aus zahlreichen Windfarmen der Nordsee 70 bis 90 Milliarden Euro kosten. Andersson rechnet damit, dass diese Investitionen relativ rasch wieder eingespielt werden könnten, wie es Erfahrungen etwa mit der Tiefseeleitung zwischen Norwegen und Holland zeigten. «Es lohnt sich, das Thema breit zu diskutieren», erklärte Andersson. «Wenn wir in 50 Jahren saubere Energie wollen, dann müssen wir es heute anpacken.» Das europäische Stromnetz werde jetzt umgebaut, und die Integration der alternativen Energien dürfe nicht verpasst werden. (Quelle: Tages-Anzeiger)

Sonnenenergie als Hilfe für Brenstoffzellen

sonne

Brennstoffzellen finden als Methode zur Energieversorgung immer mehr Verbreitung. Damit sie ihr Potenzial auch ausschöpfen können, sind aber einfache und günstige Methoden zur Gewinnung von Wasserstoff und Sauerstoff erforderlich. Hier ist Wissenschaftlern am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung (MPIKG) ein Durchbruch gelungen. Sie setzen auf Kohlenstoffnitrid als Photokatalysator, um mithilfe von Sonnenenergie Wasserstoff aus Wasser zu gewinnen. Durch das Polymer wird es erstmals möglich, bei der Reaktion zur Wasserstoffgewinnung auf teure Edelmetalle zu verzichten. Das Material hat aber noch grösseres Potenzial. «Kohlenstoffnitrid kann auch die Sauerstoffgewinnung aus Wasser unter sichtbarem Licht katalysieren», meint Xinchen Wang, Leiter der Arbeitsgruppe am MPIKG.

Zur Wasserstoffgewinnung mithilfe von Sonnenlicht waren bislang Edelmetalle wie etwa Platin als Katalysator und zusätzlich Halbleiter als Antenne für das Sonnenlicht erforderlich. Das Kohlenstoffnitrid, eine eigentlich schon seit 1834 bekannte Substanz, vereint in den aktuellen Experimenten beide Aufgaben. Es absorbiert Sonnenlicht und setzt dadurch Ladungsträger frei, die dann der Katalysereaktion dienen. Das Material bietet zudem weitere Vorteile. «Das Besondere an Kohlenstoffnitrid ist, dass es in Wasser selbst bei extrem sauren und basischen Bedingungen stabil ist. Ausserdem kann es sehr einfach und kostengünstig hergestellt werden», erklärt Wang. Der organische Halbleiter ist auch einfacher zu fertigen als die bislang üblichen anorganischen. Noch ist die Wasserstoff-Ausbeute des neuen Verfahrens gering, doch die Wissenschaftler hoffen durch eine Vergrösserung der aktiven Materialoberfläche mehr Effizienz zu erreichen.

Solarenergie-Speicher

Die effiziente Katalyse von Sauerstoff und Wasserstoff ist von grossem Interesse, da Brennstoffzellen als Solarenergie-Speicher genutzt werden können. Im Sommer vergangenen Jahres haben Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) einen Durchbruch bei der Sauerstoff-Katalyse erzielt und dabei den Wert von Brennstoffzellen als Solarstrom-Zwischenspeicher betont. Allerdings setzt die MIT-Entwicklung auf Katalyse mittels zuvor generiertem Strom, während die aktuelle Arbeit auf eine direkte Photokatalyse setzt. «Es wäre also derzeit schwierig, diese Entwicklungen zusammenzuführen», meint Wang auf Anfrage. Aufgrund der aktuellen Ergebnisse, die in Zusammenarbeit mit Kollegen der Universität Tokio und der chinesischen Fuzhou Universität gewonnen wurden, glauben die MPIKG-Forscher allerdings, dass Karbonnitrid auch für die Sauerstoffkatalyse geeignet ist. «Das bietet das Potenzial, Wasser mit einem Katalysator unter sichtbarem Licht vollständig aufzuspalten», sagt Wang. Die Forscher arbeiten nun daran, eine derartige Gewinnung beider Elemente in einem einzigen Karbonnitrid-Aufbau tatsächlich umzusetzen. (Quelle: news.ch)

Dr. Martin Vosseler: Ein Engagement für Sonnenenergie

EXKLUSIV-INTERVIEW

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Im August hatte ich die Gelegenheit, den Schweizer Solar-Pionier Martin Vosseler zu interviewen, nachdem er während 7 1/2 Monaten den amerikanischen Kontinent zu Fuss bezwungen hat. Sein ehrgeiziges Projekt hiess „Sunwalk 2008“ und brachte ihn von Los Angeles bis Boston. Schon ein Jahr zuvor überquerte der ehemalige Arzt mit seinem Solarboot „sun21“ zusammen mit vier weiteren Abenteuern und Wissenschaftlern den Atlantik und dies einzig mit elektrischer Kraft aus Solarzellen. Im Interview spricht Martin Vosseler auch über seine meditativen Momente auf seinen Expeditionen und seine Ansichten zu den dringend benötigten Alternativen in der Energiebeschaffung. Hier im Blog das Video in der englischen Originalfassung.

Weltmarkt für Sonnenenergie wächst immer schneller

Das weltweite Wachstum an den Solarmärkten beschleunigt sich deutlich. Der deutsche Bundesverband Solarwirtschaft (BSW-Solar) rechnet für 2008 mit einer Weltmarktgröße von rund 3,6 Gigawatt. Das bedeutet ein Plus von 50 Prozent im Vergleich zum Vorjahr, in dem 2,4 Gigawatt Solarstromleistung weltweit neu installiert wurden. Wichtige Wachstumstreiber sind eine global steigende Nachfrage und die in immer mehr Ländern eingeführten staatlichen Förderprogramme für Solarstrom nach dem Vorbild des deutschen Erneuerbare-Energien-Gesetzes. Solarstrom entwickelt sich damit zunehmend zum Gigatrend bei der globalen Energieversorgung.

Zu den weltweit dynamischsten Wachstumsregionen gehört Südeuropa. Für Italien prognostiziert der BSW-Solar in diesem Jahr eine Verfünffachung des Marktes auf 250 Megawatt. Auch in Frankreich wird sich der Markt auf 100 MW im Vergleich zum Vorjahr mehr als verdoppeln. Carsten Körnig, Geschäftsführer des BSW-Solar, kommentiert die internationale Entwicklung der Solarstrombranche: „Immer mehr Länder erkennen, welche riesigen Potenziale Solarstrom für den Klimaschutz, die heimische Energieversorgung und die Regionalentwicklung bietet. Gerade im Mittelmeerraum ist der Aufbau der Solarenergieversorgung ein Topthema auf der Agenda der Europäischen Union. Ein Politikwechsel in den USA könnte zudem den Ausbau von Solarstrom in Nordamerika beflügeln.“

Anziehende Weltmärkte bedeuten auch steigende Absatzchancen für die exportorientierte deutsche Solarstromindustrie. Bereits für dieses Jahr rechnet der Verband mit einem Auslandsumsatz von 3,2 Milliarden Euro und einer Exportquote von 46 Prozent. Für 2010 sieht Körnig ein Anwachsen der Auslandsumsätze auf rund 5,5 Milliarden Euro bei einer Exportquote von rund 56 Prozent voraus. „Deutsche Unternehmen sind im internationalen Wettbewerb gut aufgestellt und ihre Investitionen in Technologieentwicklung und Produktion am Standort Deutschland sind die Pfeiler ihrer Absatzerfolge.“ Solarstrom entwickelt sich auch an den Finanzmärkten zum einem globalen Trend. Nach einer Studie der UNEP – United Nations Environment Programme – wurden weltweit im vergangenen Jahr 28,6 Milliarden US-Dollar in Solarenergie investiert. Bei Kapitalzuflüssen aus Venture Capital und Private Equity rangiert Solarenergie erstmals auf dem ersten Rang aller erneuerbaren Energien vor den Biokraftstoffen.(Quelle:oekonews.at)

Weltausstellung Expo 2008 im spanischen Saragossa

An der Ausstellung, die unter dem Motto Wasser und nachhaltige Entwicklung steht, beteiligen sich 106 Länder. Der spanische König Juan Carlos beschrieb bei der Eröffnungsfeier das Ziel der Ausstellung: Die “Welt auf Wasser als knappe Ressource zu lenken, die für die Menschheit und die Erde durch nichts anderes ersetzt werden kann“. Er ermahnte zum Bewusstsein für die Gegenwart und für zukünftige Generationen und forderte zum Kampf gegen Klimawandel und Umweltzerstörung auf. Zu den 5000 geladenen Gästen der Eröffnungsfeier gehörten auch Königin Sofía, Kronprinz Felipe, Prinzessin Letizia, Regierungschef José Luis Rodríguez Zapatero und EU-Kommissionspräsident José Manuel Barroso. Auf der Ausstellung, die drei Monate dauert, stellen über 100 Länder innovative Entwicklungen und Technologien rund um die Wasserversorgung vor. Weitere 200 regierungsunabhängige Organisationen machen mit diversen Ausstellungen, beeindruckenden Bauwerken und Aquarien auf die immer knapperen Wasserreserven der Erde aufmerksam. Der deutsche Pavillon lockt die Besucher z.B. mit einer Reise auf futuristischen Flößen durch die geheimnisvolle Welt des Wassers.

Die erste Septemberwoche steht an der Weltausstellung im Zeichen von Innovationen in den Bereichen von Energie und Wasser. Die Schweiz stellt in diesem Rahmen das Projekt Goldfisch vor. Initiator ist die BKW , die bereits über langjährige Erfahrungen in der Nutzung der Sonnenenergie verfügt. Die schwimmenden mobilen Sonnenkraftwerke, die dank örtlich flexiblem Einsatz in sonnenexponierten Binnengewässern unterschiedliche Aufgaben übernehmen können, sollen künftig vor allem im Bereich des CO2-freien Schiffsverkehrs für den Personentransport eingesetzt werden. Entwickelt wurde das Projekt Goldfisch mit dem Ziel, auf dem Thunersee vor der Kulisse der Schweizer Alpen das weltweit erste Solar-U-Boot zu betreiben.

In 10 Jahre Null % Emissionen!

Vor kurzem hat der frühere amerikanische Vizepräsident und Nobelpreisträger Al Gore eine neue Kampagne zur Lösung der aktuellen Energie-/Umweltkrise gestartet. Mit einer viel beachteten Rede verlangt er von seinem Land, dass 100 % aller Elektrizität von Energiequellen bezogen werden, die 0 % CO2-Emissionen ausstossen, und dies in einem Zeitraum von 10 Jahren! Al Gore hat seine Kampagne unter das Motto „we can solve the climate crisis“ gestellt und kreierte dazu auch eine eigene Webseite www.wecansolveit.org. Knapp 1.5 Millionen Bürger haben sich bereits offiziell eingeschrieben und möchten mithelfen, das Ziel zu erreichen. Auf der Seite findest Du nebem der vollständigen Abschrift des im Video gezeigten Vortrags eindrückliche Zahlen über die Auswirkungen der globalen Energiekrise und wo in der Welt bereits erste Ergebnisse erzielt wurden. Schau Dir das Video an; es lohnt sich. Das Modell ist wichtig, da es auch allen anderen Ländern aufzeigt, wie ernst die Lage ist und wie man zu handfesten Resultaten kommt. Sogar in der Schweiz, wo wir Naturenergien wie Wasserkraft oder Solarenergie einsetzen könnten, spricht man von neuen Atomkraftwerken, anstatt alle Mittel und Wissen in neue Formen der Energiegewinnung zu investieren und altersschwache Atomkraftwerke abzustellen.

Martin Vosseler durchquerte die USA zu Fuss, um Menschen für unsere Umwelt zu motivieren

Der 59jährige Basler Arzt Martin Vosseler ist ein eifriger Kämpfer für ein besseres Klima und engagiert sich seit vielen Jahren gegen die Klimaerwärmung. Mit seinem „Sunwalk 2008“, den er am  1. Januar in Los Angeles startete, will er den Menschen – und speziell natürlich in den USA – bewusst machen, dass wir in unserer Energieversorgung umdenken müssen. Seine Botschaft ist „weg von Oel, Atom und Kohle“ und hin zu erneuerbaren Energien aus Sonne und Wasser! Er ist überzeugt, dass die USA, die füt einen grossen Teil der Umweltkrise selbst verantwortlich sind, eine Führungsrolle übernehmen müssen. Bei seinem Fussmarsch durch die USA legte er 5200 Kilometer zurück und erreichte Ende Juli New York City. Hier ist eine kurze Zusammenfassung seiner Visionen:

„Der Planet Erde, das Leben, das sich darauf entwickelt hat – ist ein einzigartiges Wunder im Kosmos. Die vollkommene Kugel hat genau die richtige Distanz von der Sonne, dass wir nicht verbrennen oder erfrieren. Sie hat genau die richtige Grösse, dass Wasser und Land getrennt bleiben. Zudem hat sich eine zarte Atemhaut entwickelt, die zusammen mit dem Sonnenlicht das Leben ermöglicht. Es kann ja nicht sein, dass wir in einem so frühen Entwicklungsstadium unseres Lebenssystems aus Bequemlichkeit, Fantasie- und Mutlosigkeit die von uns verursachten Klimaveränderungen akzeptieren und die Bewohnbarkeit der Erde aufs Spiel setzen.

Friede der Menschen untereinander und mit seinen Mitgeschöpfen ist in uns angelegt. Menschen in allen Zeitaltern haben uns diese Möglichkeit des Menschseins vorgelebt. Angesichts der heutigen Bedrohung von uns allen bleibt uns gar keine Wahl, als diese Friedensmöglichkeit zu entfalten. Mit unserem Tun und Lassen sind wir für die heutige Bedrohung verantwortlich. Wir haben die Atomsphäre aufgeheizt, die Biosphäre mit Giften und Radioaktivität belastet, die Gewässer verschmutzt, die Böden ausgelaugt. Wir können uns auch wieder in die Lebenskreisläufe einfügen, die Bedingungen für die Heilung des Lebenssystems Erde schaffen. Alle Lösungen liegen bereit. Wir müssen sie nur umsetzen. Gemeinsam mit der Sonne. Jetzt.“

Ich habe mit Martin Vosseler, der z.Z. noch in New York ist Kontakt aufgenommen, und hoffe im Herbst im Rahmen meiner Interview-Serie LIFE Voices ihn vorzustellen. Gestern hat er übrigens ein weiteres Manifestations-Projekt gestartet: er wandert zusammen mit einem Freund nach Boston (geplante Ankunft: 15. August). Danach sind Besuche in New Hampshire und Maine und am 25. August fähr er mit der Bahn nach Miami, wo er den Frachter nach Italien nimmt…

Kraftwerke der Zukunft mit Hilfe der Wüstensonne

Wie das Schweizer Nachrichtenportal news.ch heute mitteilt, könnten solarthermische Kraftwerke in der Sahara in der Zukunft in der Energieversorgung Europas eine grosse Rolle spielen. Wie ein solches Energiesystem aussehen könnte, diskutieren Experten aus verschiedenen Disziplinen an der Uni Giessen am 9. und 10. Juni 2008 Im Rahmen der Solarenergie Partnerschaft mit Afrika SEPA08 werden Chancen und Probleme einer solchen Kooperation erläutert. «Die Energiemenge, die unser ‚Fusionsreaktor‘ Sonne an einem Tag innerhalb von sechs Stunden in die Wüstenregionen der Erde einstrahlt, entspricht dem Weltenergiebedarf eines ganzen Jahres», erklärt Organisator Michael Düren vom Zweiten Physikalischen Institut der Uni Giessen. «Ein kleiner Bruchteil der in die Wüste eingestrahlten Solarenergie könnte also die Energieprobleme der Welt lösen, wenn es gelingen würde, sie nutzbar zu machen», so der Forscher. Dabei setzt der Experte auf die so genannten solarthermischen Kraftwerke, bei denen Sonnenenergie in Wärme und diese anschliessend in Strom umgewandelt wird.

«Eine gute Idee ist dabei die Verwendung eines Salzspeichers, bei dem eine Mischung aus Natrium- und Kaliumsalz auf 400 Grad bis zum Flüssigwerden erhitzt wird.» Für Düren ist dies eine sehr wichtige Entwicklung, die grosse Vorteile biete. «Bei einem solchen Kraftwerk, werden 50 Prozent der Energie tagsüber zur Salzerwärmung und die anderen 50 Prozent sofort zur Stromerzeugung verwendet. Die gespeicherte Wärme erlaubt ein Weiterlaufen der Stromgeneratoren die ganze Nacht hindurch.» Eine andere Möglichkeit der Energiespeicherung wären auch unterirdische Druckluftspeicher oder Pumpspeicherwerke.

«Eine Solarenergie-Partnerschaft zwischen Europa und Afrika sollte überdies nicht nur zur Lösung der Energieprobleme im engeren Sinne beitragen, sondern sollte darüber hinaus in der Lage sein, die zu erwartenden politischen und humanitären Probleme der Zukunft zu entschärfen», meint Winfried Speitkamp vom Historischen Institut der Uni Giessen. Ziel des Workshops sei es, das Zusammenspiel der technischen Optionen und ihrer wirtschaftlichen, politischen und gesellschaftlichen Bedingungen eingehender zu analysieren, um so die Möglichkeiten einer für beide Seiten vorteilhaften, klimafreundlichen Energieversorgung ausloten zu können.