COMPASS MAGAZINE #10
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ENERGIE & PROZESSTECHNIK DRUCK AUFS GASPEDAL

Laut Schätzungen der Vereinten Nationen hat die Weltbevölkerung mittlerweile die Marke von 7 Milliarden Menschen überschritten und wird im Jahr 2100 wohl 10 Milliarden erreicht haben. In Verbindung mit der immer stärkeren Industrialisierung in Entwicklungs- und Schwellenländern steht dieses Wachstum auch für einen steigenden Energiebedarf. Aber wo soll diese Energie herkommen, und in welcher Form? Jedes Land der Welt beantwortet diese Frage anders.

Ist beim Thema Energie das Glas halbvoll oder halbleer? Die Antwort hängt davon ab, wer gerade hineinschaut:

 - Die USA verfügen derzeit über jede Menge Erdgas, aber zugleich werden Sorgen über die Verschmutzung der Grundwasserressourcen und andere Nebenwirkungen laut.

 - Seit das Erdbeben und der Tsunami 2011 in Japan eine Kernschmelze im Kernkraftwerk Fukushima verursachten, haben sich die Deutschen von der Kernkraft abgewandt.

 - Im sich schnell industrialisierenden China bedroht die Nutzung von auf Kohle basierender Energie aus veralteten Kraftwerken die Gesundheit der Einwohner durch Smog.

Je nach Land führt die unterschiedliche Bewertung des Energiemixes zu vollkommen unterschiedlichen Entwürfen der Energiepolitik. Dabei ist entscheidend wie erschwinglich, verfügbar, verlässlich und umweltfreundlich die eingesetzten Technologien sind.

NATÜRLICH ERDGAS

Der Erdgasboom in den USA lässt viele dort so sehr auf künftigen günstigen Brennstoff hoffen, dass einige Fachleute das Land schon als das „Saudi-Arabien des Gases“ sehen. Für die Branche bestünden jedoch noch einige Unsicherheiten, so Michael Burr, Redakteur bei Public Utilities Fortnightly. „Sorgen um Grundwasserkontaminierung und die potenziellen seismischen Auswirkungen von Fracking könnten zu strengen Auflagen auf nationaler, bundesstaatlicher und lokaler Ebene führen“, sagt er.

„ZUM ENDE DES 21. JAHRHUNDERTS WIRD DIE BEDEUTUNG VON ÖL UND KOHLE LEICHT ABNEHMEN UND ERDGAS, KERNKRAFT SOWIE ERNEUERBARE ENERGIEN WERDEN ANTEILE HINZUGEWINNEN.“

DR. SCOTT TINKER LEITER DES BUREAU OF ECONOMIC GEOLOGY UND CHEFGEOLOGE DES BUNDESSTAATES TEXAS

Dabei gilt Gas als die „sauberste“ Form aller fossilen Brennstoffe. Mit ihm lassen sich Bestimmungen zur Luftqualität leichter einhalten als mit Kohle. „Ich weiß nicht, wie jemand in diesem Gaspreis-Umfeld eine Grundlastkapazität aufbauen kann, die nicht gasbefeuert ist“, erklärte David Crane vom Unternehmen NRG Energy, das einen der größten Kraftwerksbestände in den USA betreibt, auf dem CEO Forum 2012 von Fortnightly. „Ich weiß nicht, wie man Kohle oder Kernenergie noch länger rechtfertigen will.“

STROM AUS KERNENERGIE

Andere glaubten jedoch klar daran, dass Investitionen in solche Ressourcen gerechtfertigt sein könnten, sagt Ken Barry vom Advanced Nuclear Technology Program bei der Non-Profit-Organisation Electric Power Research Institute. Barry merkt an, dass weltweit derzeit 66 neue Kernkraftwerke im Bau sind, vor allem in China, Russland und Indien. Weitere 487 Kernkraftwerke sind angedacht oder werden gerade geplant.

„Diese Länder haben die Vorteile der Kernkraft und die damit verbundenen Probleme gegeneinander abgewogen und beschlossen, weiterzumachen“, so Barry. „Die Branche hat viel aus der Vergangenheit gelernt. Die Kraftwerksmodelle der nächsten Generation halten optimale Verfahren ein.“ Der Nukleartechnologie stehen aber auch in einigen Ländern politische Hindernisse entgegen, merkt er an, besonders in Bezug auf die Lagerung verbrauchter Brennstäbe.

WAS IST MIT KOHLE?

Trotz all der Alternativen bleibt Kohle die weltweit führende Energieressource, wenn es um den Anteil an der Stromerzeugung geht – mehr als 40% sind es laut der Internationalen Energieagentur (IEA). Wie IEA-Chefökonom Fatih Birol im aktuellen Bericht World Energy Insight schreibt, bleibt „Kohle der Hauptpfeiler der Stromerzeugung und der Treibstoff für die schnelle Industrialisierung von Schwellenländern. Damit verhilft sie Millionen Menschen aus der Energiearmut.“

Das sich schnell entwickelnde China hat sich nun von einem Nettoexporteur zu einem Nettoimporteur von Kohle entwickelt (und führt beim Verbrauch vor den USA und Indien). Aber die Nutzung von Kohle durch Verbrennung hat einen hohen Preis. „Saubere Kohle“ in Kombination mit Technologie zur Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CSS für Carbon Capture and Storage) könnte es möglicherweise erlauben, diese Energiequelle weiterhin zu nutzen und zugleich die CO2-Emissionen zu reduzieren, stellte Birol fest.

Aber für CSS besteht noch eine Menge Forschungsbedarf. RWE npower, ein britisches Energieunternehmen, brachte vor kurzem einen wichtigen Meilenstein hinter sich, als es seine erste Tonne CO2 an seinem Kraftwerk Aberthaw Power Station in Wales abschied. „Diese Pilotanlage wird uns unschätzbar wertvolle Daten zur Wirtschaftlichkeit der Kohlenstoffabscheidung im industriellen Maßstab verschaffen und RWE bei der Erforschung dieser Technologie zur Reduktion von Kohlenstoffemissionen in Kohlekraftwerken helfen“, sagt Kevin Nix, Leiter der Abteilung Hard Coal and Gas, UK für RWE Generation.

UND DIE ALTERNATIVEN?

Alternative Energiequellen wie die Windenergie bleiben Teil des Energiemixes und werden mit weiteren Investitionen in neue Technologien immer kosteneffizienter. „Bei den kommenden Technologien gibt es viele Dinge, durch die Windenergieanlagen profitabler werden“, sagt Paul Dvorak, Redakteur bei Windpower Engineering. „Fortschritte bei Materialien und bei der Technik sollten sie in Zukunft sowohl energie- als auch kosteneffizienter machen.“ (Siehe Artikel "ENERGIE EINFANGEN").

Auch bei Gas-und-Dampf-Kombikraftwerken (sog. GuD-Kraftwerke), die auf bisher unerreichte Wirkungsgrade von bis zu 60% kommen (ein typisches Kohlekraftwerk erreicht nur einen Wirkungsgrad von ca. 33%), sind die Branchenbeobachter optimistisch. GuD-Kraftwerke können auch schneller hoch- und wieder heruntergefahren werden. Damit arbeiten sie ideal mit schwankenden Energiequellen wie Wind- oder Solarenergie zusammen.

WAS IST DER BESTE MIX?

Wenn es darum geht, ob einzelne Länder auch andere Energieoptionen weiter untersuchen, sind die Größenverhältnisse der entscheidende Faktor. Vorerst sind sich die Experten aber einig, dass fossile Brennstoffe auch für die kommenden Jahrzehnte unverzichtbar bleiben werden.

„Zum Ende des 21. Jahrhunderts wird die Bedeutung von Öl und Kohle leicht abnehmen und Erdgas, Kernkraft sowie erneuerbare Energien werden Anteile hinzugewinnen“, schrieb Dr. Scott Tinker, Leiter des Bureau of Economic Geology und Chefgeologe des Bundesstaats Texas, im Bericht 2011 Global Energy Utilities & Mining Conference. „Aber Kohle und Öl werden ein wichtiger Teil unserer Energiewirtschaft bleiben. Sie sind reichlich vorhanden, effizient und günstig, und daher schwer zu ersetzen.“

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von Lynn Manning