Mehr Energie! – Die Kraftwerke von morgen

Am 23. Oktober 2014 veröffentlicht von Erwin Völkening

Kürzlich haben zwei große Nachrichten die Gespräche über unsere zukünftige Energieversorgung dominiert: Auf der einen Seite ist das Großprojekt Desertec gescheitert, bei dem mit Sonnenenergie Strom in der Sahara „produziert“ werden sollte, um diesen dann per Hochspannungsnetze in weit entfernte Verbraucherländer bei uns in Europas zu transportieren. Auf der anderen Seite soll dem US-Rüstungskonzern Lockheed Martin ein entscheidender Durchbruch auf dem Gebiet der Kernfusion gelungen sein. Doch wie wird unsere Energieversorgung in einigen Jahrzehnten wohl wirklich aussehen?

Luftbild Kraftwerk

Luftbild Kraftwerk

Das Worst-Case-Szenario

Wissenschaftler gehen davon aus, dass in etwa 100 Jahren die meisten fossilen Brennstoffe – das sind Energieträger wie Erdöl und Erdgas – aufgebraucht sein werden. Sollten bis dahin keine flächendeckend einsetzbaren alternativen Energiequellen gefunden sein, wäre das äußerst, nun ja … unpraktisch für die Menschheit. Sicherlich ließen sich Teile des Energiebedarfs durch bereits existierende erneuerbare Energien decken und einige der alten Atomkraftwerke wieder hochfahren, trotzdem würde der Mangel an fossilen Brennstoffen einen erheblichen Einbruch in der Lebensqualität von Milliarden von Menschen bedeuten – Strom wäre der pure Luxus. Autofahren und Fliegen wären ohne Benzin und Kerosin beinahe unmöglich. In 170 Jahren sollen sogar die globalen Kohlevorkommen erschöpft sein. Sollten Dampfmaschinen und Dampflokomotiven nach dem Abreißen der Versorgung mit Erdöl wieder in Mode gekommen sein, wäre spätestens zu diesem Zeitpunkt auch damit Schluss. Die Menschheit wäre wieder im Mittelalter angekommen – abgesehen von einigen einsamen Windrädern und alten Atomkraftwerken.

Das „Wir-holen-uns-die-Sonne-auf-die-Erde“-Szenario

Doch der Rückschritt ins Mittelalter muss nicht sein! Die eingangs erwähnte Kernfusion gilt als eines der vielversprechendsten Konzepte zur Energieversorgung unserer Zeit und könnte die Lösung unseres Energieproblems darstellen. Im Grunde genommen dient die Sonne als Vorbild eines Kernfusionsreaktors. In unserer Sonne werden Wasserstoffteilchen unter enormen Druck und einer solchen Hitze, dass der Wasserstoff in Plasmaform (im sogenannten vierten Aggregatzustand) vorliegt, zu Heliumteilchen verschmolzen. Damit werden gewaltige Energiemengen frei, die wir auf der Erde als Licht und Wärme der Sonne wahrnehmen. In einem Kernfusionsreaktor würde dieser Prozess in viel kleinerem Maßstab ablaufen: Mikrowellenstrahlung soll bestimmte Formen des Wasserstoffs derart erhitzen, dass diese in den Plasmazustand übergehen. Das dabei entstandene Plasma wird von starken Magnetfeldern zusammengepresst und es kommt zur Kernfusion. Soweit die Theorie. Bis zur Realisierung dieses Konzeptes sind aber noch einige Probleme zu lösen. Beispielsweise gilt es, die Kernfusionsreaktoren so zu konzipieren, dass sie mehr Energie liefern als sie selbst verbrauchen. Sollte es tatsächlich zur Realisierung dieses Konzeptes kommen, würde auf dem Energiesektor mit Sicherheit eine gewaltige Umwälzung stattfinden.

Das „Privatkraftwerk“-Szenario

Ein anderes vieldiskutiertes Konzept zur Energieversorgung der Zukunft beschäftigt sich mit dem Gedanken, dass der Stromkunde selbst Teil eines stromproduzierenden Kollektivs von Verbrauchern wird. Das bedeutet, dass jeder sein eigenes Solar-, Wind- oder sonstiges Kraftwerk im kleinen Maßstab besitzt und seinen eigenen Strom verbraucht. In Zeiten von Überproduktion (bei beispielsweise hohen Windgeschwindigkeiten, an besonders hellen Tagen, dann, wenn kein Stromverbrauch anfällt aufgrund von Abwesenheit etc.) wird der überschüssige Strom ins Stromnetz eingespeist. Dieser kann entweder in Haushalten mit mangelnder Produktion (beispielsweise bei Flaute oder nachts) genutzt oder in Pumpspeicherkraftwerken gespeichert werden. Eine wichtige Voraussetzung für die Umsetzung dieses Konzeptes ist die Einführung sogenannter „intelligenter Stromnetze“ die die ständigen Spannungsschwankungen ausgleichen und die Veränderungen des Stromangebots und der Nachfrage managen können.

Luftbild Oberlandleitung

Luftbild Oberlandleitung

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Das Raumstation-Szenario

Eine etwas kühnere Idee zur Lösung des Energieproblems möchte ich nicht unerwähnt lassen: Riesige. Solarzellen. Im Weltraum.

Was nach einem Science-Fiction-Traum klingt, ist möglicherweise tatsächlich realisierbar. Außerhalb unserer Atmosphäre ist die Intensität des Sonnenlichts deutlich höher und wird nicht etwa durch Wetterbedingungen wie starke Bewölkung beeinträchtigt. Zudem gibt es im Weltraum keine Versorgungsunterbrechungen, wie bei Sonnenenergie üblich, da es schlichtweg niemals Nacht wird. Die Übertragung zur Erde würde mit energieübertragenden Lasern stattfinden. Erstaunlicherweise existieren bereits recht ausgereifte Konzepte für derartige Laser. Trotzdem ist dieses Szenario ein eher unwahrscheinliches, da der Bau von Strukturen im Weltall momentan noch deutlich zu teuer ist.

Wie geht es also weiter?

So vielfältig die Konzeptvielfalt auf dem Gebiet der Energieerzeugung auch sein mag, so dringend ist auch die Problematik. Wer sich für die Erforschung erneuerbarer Energien interessiert, hat auf der IdeenExpo 2015 die Möglichkeit, sich bei verschiedensten Unternehmen zu diesem Thema zu informieren. Es ist eines der dringendsten Probleme unserer Zeit. Je mehr Menschen an dessen Lösung arbeiten, desto schneller kann das verwirklicht werden. Vielleicht kommt unser Strom tatsächlich eines Tages von der Raumstation direkt in den Handy-Akku – wer weiß?

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