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Energiepolitik im 21. Jahrhundert (Teil 2)

Im zweiten Teil sind sämtliche Kraftwerke und Energieträger aufgelistet, welche mit sauberen, nachhaltigen und erneuerbaren Energien arbeiten (grüne Energie) und weitere spezielle Energieträger, die sich im Entwicklungs- und Forschungszustand befinden (wie z.B. freie Energien und viele andere alternative Energien).

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7.) Kraftwerke und Energieträger aus erneuerbaren Energien (nachhaltig und sauber)

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Sonne, Wind und Wasser, dies sind zur Zeit aus meiner Sicht klar die einzig wirklich "saubern" erneuerbaren Energieträger. Die Zukunft wird ihnen gehören, zusammen mit elektrischen Wärmepumpen, der Erdwärme (in gewissen Gebieten) und evtl. weiteren nachhaltigen erneuerbaren Energien, welche sich in Entwicklung befinden. Am besten gefällt mir dabei Solarenergie, obwohl Wasser- und Windkraft zur Zeit erheblich grössere elektrische Leistung bietet. Wasserkraft hält zur Zeit den Rekord für ein einzelnes "Kraftwerk" mit dem Drei-Schluchten-Damm in China (18'200 MW Leistung). Jedoch gibt es nicht überall Möglichkeiten die Wasserkraft zu nutzen, deshalb bin ich von der Solarenergie am meisten überzeugt, da sie relativ kurzfristig gesehen das grösste Potential hat. Auch die Windkraft hat noch ein enormes Potential, alleine schon durch den Ersatz von alten durch effizientere Windturbinen.

Vorträge über erneuerbare Energien und deren Nutzungsmöglichkeiten. Auch erneuerbare Energien müssen nachhaltig sein. Studie über die natürlichen Grenzen der erneuerbaren Energie. Eurosolar ist die europäische Vereinigung für erneuerbare Energien. Ökostrom bezeichnet die Stromerzeugung
aus erneuerbaren Energiequellen auf ökologisch vertretbare Weise. Zertifizierungssystem für Erneuerbare Energien, kurz REC-System oder RECS. Internationale Organisation für erneuerbare Energien. Webverzeichnis über erneuerbare Energien.

2013 fielen 56 Prozent der Nettozugänge an global installierter Leistung auf erneuerbare Energien. 22 Prozent der weltweiten Stromproduktion basieren nun auf Erneuerbaren.

- Windenergie - Windkraftanlage - Windpark

¦ im Wasser (Offshore) ¦

Windenergie im Meer2

Liste von sehr grossen Offshore-Windparks (In Betrieb, in Bau, geplant)

Vorteile: Auf dem Meer bläst der Wind beständiger und in höherem Tempo. Die Ausbeute der Offshore-Windenergie liegt prozentual beträchtlich höher als im Onshore-Bereich. Windkraft ist der erste wirklich emissionsfreie und rohstoffunabhängige Energieträger in der bisherigen Liste. Wind wird es immer geben. Einige Länder können sich durch Windkraft unabhängig von Stromimporten und fossilen Energieträgern machen. Die Windkraft, insbesondere im Offshore-Bereich ist noch sehr stark ausbaufähig. Windenergie schafft neue "gute" Arbeitsplätze. Es gibt praktisch keine Risiken für den Menschen. Es entstehen keine Abfälle.


Nachteile: Der Wind weht nicht immer gleich stark. Das Problem der Speicherung (mittels Druckluftspeicher oder evtl. mittels Drehmassenspeicher) von Windenergie wurde noch nicht gelöst, bzw. noch nicht umgesetzt - mit Druckluft Wind zwischenspeichern - es funktioniert. Die Lebensdauer ist bei herkömmlichen Anlagen "lediglich" 20 Jahre (bei neueren hingegen wesentlich länger). Zur Zeit sind die Auswirkungen auf das Ökosystem im Meer noch unbekannt und werden erforscht. Probleme der Windkraftanlagen auf hoher See.


Kommentar: Männerjob auf hoher See (2012) - Offshore-Windräder noch keine Todesmühlen für Vögel? (2012) - Wind- und Gezeitenkraftwerk in einem (2013) - Offshore-Windkraft fördert Artenvielfalt - Zugvögel können Offshore-Windparks umfliegen (2014)


¦ an Land (Onshore) ¦

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Liste von sehr grossen Onshore-Windparks (In Betrieb, in Bau, geplant)

Vorteile (nebst den bereits erwähnten): Die Leistung von bestehnden Windkraftanlagen kann durch grössere Rotorblätter erheblich gesteigert werden und so z.B. in Deutschland die Hälfte des gesamten Stromverbrauchs decken. Wie bei anderen "sauberen" und erneuerbaren Energieformen können mit Windenergie massive gesellschaftliche Folgekosten vermieden werden.


Nachteile (nebst den bereits erwähnten): Obwohl einzelne Windkraftanlagen relativ wenig Platz brauchen, schränken sie den Bau von Wohngebieten und Gewerbe in der näheren Umgebung wegen Abstandsvorschriften ein. Einige Menschen stören sich am veränderten Landschaftsbild. Angeblich können Empfangsgeräte wie Fernseher im Windschatten von Windparks gestört werden.


Kommentar: Windräder töten hunderte Vögel und Fledermäuse (2005) - Mythos: Windkraftanlagen töten massenweise Vögel (2012) - Gefährliche Windkraftwerke Hightech soll Zugvögel vor Windkraft-Rotoren schützen (2013) - Windparks blinken nur bei Bedarf (2014) - Vogelerkennungs-Radar: In der Schweiz entwickelt (2014)


¦ auf Bergen / Hügeln (Onshore) ¦

Windpark_am_Berg

Vorteile (nebst den bereits erwähnten): Es ist im Binnenland der ideale Ort für Windkraftanlagen, um am meisten Energie zu ernten.


Nachteile (nebst den bereits erwähnten): Die Energie muss evtl. über weite Strecken transportiert werden, bzw. braucht es neue Stromleitungen. Viele ideale Standorte in den Bergen sind als Landschaftsschutzzonen deklariert. Auch in den Bergen windet es nicht immer gleich stark.
Kommentar: Die höchste Windkraftanlage in Europa steht zur Zeit in der Schweiz auf dem Berg Gütsch bei Andermatt im Kanton Uri. Der Windpark Juvent ist zur Zeit der grösste Windpark der Schweiz. Der grösste geplante Windpark der Schweiz mit mind. 40 Windrädern soll im Kanton Graubünden entstehen und im Jahre 2012 den Betrieb aufnehmen - die Kosten werden sich auf ca. 200 Millionen Franken belaufen und mit Anlagen auf bis zu 2'400 Meter wäre es danach der höchste Windpark Europas.

Weitere Kommentare und News (zu On- und Offshoreanlagen):

Landschaftsverbrauch - Auswirkungen bei Standorten im Meer. Der Disco-Effekt besteht heutzutage nicht mehr, es kann jedoch aus meiner Sicht Probleme (durch Lärmbelästigung wie bei Menschen) für Vögel und andere Wildtiere geben, was aber angeblich nicht der Fall sein soll. Im TV habe ich schon Berichte von Menschen gehört, welche sich durch Geräuschemissionen enorm gestört fühlen, weil die Anlage wohl zu nahe am Wohngebiet stand und es sich evtl. um ein älteres Model gehandelt hat. Insbesondere bei neueren Anlagen scheinen die Lärmemissionen überhaupt keine Rolle mehr zu spielen.

Horizontale Windturbinen angeblich hundertmal effektiver als vertikale Windräder? (2009). Enstehung des grössten Windparks der Schweiz auf dem Berg Mont Crosin im bernischen Jura (2010). Bei grossen Windparks ist die Platzierung der einzelnen Anlagen heikel, denn Turbinen können sich gegenseitig den Wind wegnehmen (2010). Der Shepherds Flat Onshore-Windpark in Oregon soll der grösste der Welt werden und mit 845 Megawatt genug Strom für mehr als 235'000 Haushalte liefern (2011). Kleinwindanlagen in Irland fest etabliert (2011). Die grösste Offshore-Anlage in Belgien produziert demnächst 325 MW (2011). Windkraft für den Hausgebrauch (2012). Dänemark: Ziel bis 2020 - 50 Prozent Windkraft (2012). Ambitionierte Pläne mit Windrädern in der Schweiz (2012). Frankreich steigt in Offshore-Wind ein (2012).

Hightech Windkraftanlagen aus der Schweiz basierend auf dem Vertikalachsen-Prinzip für Private (2013). Erkenntnis aus der Windphysik - Turbulenz: Kritisches Massenphänomen (2013). Schweiz will bis zum Jahr 2020 die Produktion aus Windenergie versiebenfachen (2013). Alstom liefert 440 Windturbinen nach Brasilien (2013). Generatoren mit Supraleitern erlauben es, die Leistung auf zehn Megawatt und höher zu steigern und zugleich die Grösse und das Gewicht wesentlich zu verringern (2013). Schweiz: Windräder auf Hochhäusern: Stadt Winterthur unterstützt Pilotprojekt (2013). Deutsche wollen 200-Meter-Windrad ins schweizerische Rafzerfeld stellen (2013). Schweiz: Groll wegen Höhenbonus für Bündner Windanlage (2013). Öko-Boom in den USA: Siemens ergattert weltgrössten Auftrag für Land-Windparks (2013). In der US-amerikanischen Region Neuengland wurde der grösste dort jemals erteilte Auftrag für Windkraft vergeben (2013). Forschung: Haifischhaut für Windräder (2013).

Windkraftboom in Österreich (2014). Deutschland: Zubau von Windenergie an Land wächst 2013 um 29% (2014). Europa bekommt deutlich mehr Windstrom vom Meer (2014).

Wie funktionieren Windkraftanlagen? - Artikel über Windenergie auf cleanenergy-project.de - Ausführliche Geschichte der Windenergie.


- Wasserkraft - Mehr als 70 Prozent der Erdoberfläche sind mit Wasser bedeckt (Meere, Seen und Flüsse) - In ihnen steckt noch ein gewaltiges Energiepotential

~ Staumauern / Dämme (Schütt-und Betondämme) in Flüssen (mit Speicherungsmöglichkeit) - Flusswasserkraftwerke (mit Schwellbetrieb) ~

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Drei-Schluchten Staumauer (China)

Vorteile: Der Betrieb von Wasserkraftwerken ist umweltfreundlich - es werden weder Abfälle produziert, noch wird die Luft verschmutzt (da keine keine Rohstoffe verbrannt werden müssen). Es entstehen auch keine CO2-Emissionen oder sonstige Schadstoffemissionen. Es entsteht auch keine Abwärme, welche abgeleitet werden muss, obwohl andere Kraftwerke diese Abwärme z.T. für Fernwärme nutzen können. Wasserkraftwerke haben einen geringen Wartungsaufwand. Müll, welcher im Fluss treibt kann zwar die Leistung eines Flusskraftwerkes gefährden, jedoch ist es auch eine gute Möglichkeit den Müll dort abzufangen und zu entsorgen (für Lebewesen im Fluss wäre es jedoch klüger, gar keinen Müll in den Fluss zu werfen). Die Leistung von einzelnen Flusswasserkraftwerken ist im Vergleich zu sämtlichen anderen Energieträgern mit Abstand am höchsten - eine Ausnahme wäre ein vorgeschlagenes Gezeitenkraftwerk in Russland (siehe weiter unten). Die Flussregulierung kann als Hochwasserschutz dienen. Laufwasserkraftwerke können durchgehend Strom liefern.


Nachteile: Nicht alle Flusskraftwerksbetreiber halten sich an die Gesetze betreffend Restwasser, und so kann es zu einem Wassermangel für Fauna und Flora unterhalb der Staudämme kommen. Durch grosse Staumauer-Projekte in Flüssen müssen z.T. Millionen von Menschen zwangsumgesiedelt werden, aber evtl. haben sie danach ein besseres Leben? Bei solch riesigen Projekten können Kulturgüter zerstört werden, auch spielt die Restwassermenge in den Flüssen weiter abwärts eine Rolle, wo wieder Millionen Menschen davon betroffen sein können. Nebst dem Klimawandel gibt es wohl einen Zusammenhang zwischen Dürre - Dämmen und Wassermangel. Sand- und Geröllablagerungen können die Leistung von grossen Kraftwerken in Flüssen beeinträchtigen und müssen weggeräumt werden, falls dies überhaupt möglich ist. Fische und andere in Flüssen lebende Tiere können sich nicht mehr frei bewegen und in den Turbinen umkommen. Staumauern und insbesondere Dämme können brechen.


~ Stauseen / Talsperren ~ (Wasser-Speicherkraftwerke) ~

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Grand Dixence (Wallis - Schweiz)

Schweizerisches Talsperrenkomitee

Vorteile (nebst den bereits oben erwähnten): Staumauern können nachträglich erhöht werden, um die Leistung um ein vielfaches zu steigern. Ebenso können bei bestehenden Speicherkraftwerken die Stauseen ausgebaggert werden um die Leistung zu steigern. Bestehende Wasser-Speicherkraftwerke können durch Wasserpumpen in der Nacht ihre Speicher wieder füllen.


Nachteile (nebst den bereits oben erwähnten): Speicherkraftwerke verursachen täglich enorme künstliche Schwankungen beim Wasserstand, welche die Fischpopulation verringern. In einigen Ländern mit sehr hoher und langer Sonneneinstrahlung kann die höhere Wasserverdunstung von Stauseen eine Rolle spielen. Stauseen können kleinere Erdbeben auslösen. Verbesserungen und Neubauten von Stausee-Anlagen können von Naturschützern blockiert und durch den Schutz von Landschaftsschutzzonen verhindert werden. Für natürliche Wasserpumpspeicherkraftwerke mit Stauseen braucht es Gletscher- und Regenzuflüsse von oben und sie können daher nur in Gebirgsregionen sinnvoll eingesetzt werden. Die Verlandung kann die nachhaltige Nutzung insbesondere von Speicherkraftwerken gefährden. Ein nicht zu unterschätzendes Risiko bei Talsperren mit Stauseen sind Risse, welche sich den Staumauern bilden können und zu später zu einem Dammbruch führen können wie z.B. vor fünfzig Jahren bei der Oleftalsperre. Hier ein Beispiel eines ziemlich grossen Risses aus Gran Canaria (Spanien) wo es zu einem Stauanlagenunfall hätte kommen können. Experten haben 2010 bei einigen Talsperrmauern in der Schweiz Risse gefunden, welche teilweise sanierungsbedürftig waren. Zuletzt noch eine Liste von Talsperrunglücken (auch im letzten Jahrzehnt gab es einige).


~ Pumpspeicherkraftwerke mit der Frage betreffend "Sauberkeit" - woher kommt der Strom für die Pumpen ~

Pumpspeicherkraftwerk - Goldisthal - Deutschland

Wasserpumpspeicherkraftwerk Goldisthal (Deutschland)

Wasserpumpen

Vorteile: Pumpspeicherkraftwerke sind zur Zeit zuverlässige Stromspeicher, um Stromverluste durch Stromüberschüsse in der Nacht zu vermeiden. Einige wenige können von den Pumpkraftwerken enorm profitieren, in dem diese Nachts billigen Strom (aus Kohle, Gas und Atom) aus dem Ausland (Deutschland, Frankreich) importieren und dann teuer nach Italien (ca. 2 Billionen € Staatsverschuldung) weiter verkaufen (Beispiel aus der Schweiz - 200 Milliarden CHF Staatsverschuldung). Wenn der Klimawandel anhält und es weiterhin so lange Dürrezeiten und Gletscherschmelzungen gibt, dann können irgendwann nur noch Pumpspeicherkraftwerke überleben (ist das ein Vorteil? In der Schweiz bräuchte es aus anderen Gründen keine zwei zusätzlichen Pumpspeicherkraftwerke, da der Strom auch direkt weiter geleitet werden könnte und dort wo er benötigt wird gespeichert werden könnte, um Kosten für alle zu sparen - zudem verbrauchen sie fossilen Strom - ausser die Pumpen werden mit Solar- oder Windenergie betrieben). In Ländern mit vielen Windkraftanlagen können Pumpspeicherkraftwerke zur Zeit durchaus Sinn machen, solange keine bessere Speichermöglichkeit vorhanden ist (alternative Speicherlösungen gibt es ja mehrere - siehe hier im Teil 3).


Nachteile: Es gibt eigentlich ausser dem einem Punkt, dass Pumpspeicherkraftwerke zur Zeit der zuverlässigste Stromspeicher sind, um Stromverluste in der Nacht zu vermeiden, keinen weiteren Vorteil. Aber eigentlich ist dies wenn man global denkt auch kein Vorteil, da ich mir vorstellen könnte, dass man den Strom über HGÜ-Leitungen theoretisch statt nur auf andere Kontinente leiten, sogar in der Nacht an Orte wo gerade Tag ist (und umgekehrt) leiten könnte. Pumpspeicherkraftwerke mit Stauseen ohne natürliche Zuflüsse verbrauchen sogar mehr Strom als sie liefern und solche gibt es wirklich (siehe Bild). Der Wirkungsgrad solcher Wasserspeicherkraftwerke ohne Zuflüsse beträgt ca. -25%, dass bedeutet von der Energie die benötigt wird um Wasser hoch zu pumpen können später rund 75% der Energie über den Generator zurück gewonnen werden. Man könnte daher den Betreibern von solchen Anlagen in Ländern ohne einen grossen Anteil an Windkraft auch böswillig Profitgier unterstellen (weil sie Kohlekraftwerke in der Nacht auch abstellen könnten), bzw. mangelnde internationale Zusammenarbeit (weil sie den Strom auch an z.B. arme Länder direkt weiter leiten könnten). Der Mythos der sauberen Energie (2008).


~ kleinere Lauf-/Flusswasserkraftwerke (mit und ohne Schwellbetrieb) ~

Flusswasserkraftwerk_laufenburg

Vorteile: Laufwasserkraftwerke können durchgehend Strom liefern und haben eine lange Lebensdauer. Die Betriebskosten sind sehr gering. Die Umweltbelastung ist sehr gering (keine Schadstoffemissionen und Abfälle). Neben der mechanischen Reinigung wird die biologische Selbstreinigung einiger Flüsse unterstützt. Die Energie von kleinen Flusswasserwerken kann auch direkt als Bewegungsenergie zum Antrieb von Sägewerken, Getreidemühlen, Wasserpumpen und Wärmepumpen genutzt werden. Eine WWF-Studie beweist: Kraftwerke in Schutzgebieten und naturnahen Fliessgewässern sind zur Erreichung der schweizerischen Energieziele nicht nötig. Eine neue Lösung für die Umwelt wären z.B. viele kleinere, schwimmende Flusskraftwerke (mit Vor- und Nachteilen).


Nachteile: Flusswasserkraftwerke werden für einen mittleren Wasserdurchfluss konstruiert, da die Wasserdurchlaufsmengen sehr stark variieren können. Bei wenig Wasser im Fluss ist so die Leistung niedriger, wie auch bei Hochwasser, weil in diesem Fall nicht das gesamte Wasser genutzt werden kann. Die Leistung im Winter ist bedingt durch die geringere Wasserführung ebenfalls kleiner als im Sommer. Fische können in den Turbinen umkommen und der Weg Flussaufwärts ist versperrt (was aber durch Fischtreppen vermieden werden kann).


~ Meereskraftwerke - Meeresenergie ~

Weltmeere

Die zusammenhängende Wassermenge der Erde umfasst ca. 71% der Erdoberfläche. Infos über das Meer seine Strömungen und Wellen sowie zum Seegang.

Forscher gehen von zwei bis zehn Billionen Watt aus, die den Ozeanen abgerungen werden könnten. Das entspräche bis zu 5'000 fossilen Kraftwerken, aber ohne jeglichen CO2-Ausstoss. Zur Zeit gibt es jedoch noch keine grössere bestehenden Anlagen im Meer mit relevantem Leistungsgewinn - Meeresküsten sind aber weltweit im Überfluss vorhanden. Meereskraftwerke könnten Tag und Nacht Strom produzieren und würden so die zur Zeit höheren Investitionspreise z.B. im Vergleich zur Windenergie kompensieren.

Meeresenergie ist eine Energiequelle die niemals erschöpft sein wird. Dem Meer den Strom abzapfen (2009).


~ Meereswellenkraftwerke ~

Nordsee

Vorteile: Allein die Kraft der Wellen könnte pro Jahr 80'000 Terawattstunden produzieren - fast viermal so viel Strom wie derzeit weltweit verbraucht wird, errechnete die Internationale Energie-Agentur. Solche Anlagen sieht und hört man im Idealfall nicht. Die Leistung der einzelnen Meereswellenkraftwerke kann noch gesteigert werden, z.B. durch verbesserte Turbinen oder sonstige technische Errungenschaften.


Nachteile: Ein Nachteil, bzw. ein noch zu lösendes Problem ist (je nach Region) die Unregelmässigkeit mit der die Wellen (auch mal kleinere Wellen) auf die Küsten treffen - wobei der Wind wohl den grössten Einfluss auf die "Unregelmässigkeiten" hat - siehe Wellenkunde.


Meereswellenkraftwerk mit Druckluft (Pneumatische Kammer) nach dem Prinzip der schwingenden Wassersäulen:


Eine weitere Variante ist hydraulisch Meerwasser mit hohem Druck durch ein Rohr ans Land hochzupressen und mit einer Wasserturbine Strom zu erzeugen [1] [2] [3]. Eine Erweiterung zum diesem Oyster-System in Schottland - Oyster2 ist in Planung und soll 12'000 Haushalte mit Strom versorgen können.

Evtl. liesse sich beides verbinden? Vorstellen kann ich es mir, wenn statt Wasser Luft mit hohem Druck durch die Röhre in eine pneumatische Kammer gepresst würde, jedoch wäre es wohl schwierig einen Rückzug der Luft zu erreichen, bzw. überhaupt mit diesem System Luft in die Röhre zu pressen - ob dies technisch umsetzbar ist, kann ich natürlich nicht beurteilen, gefunden habe ich dazu bisher nichts.


Es gibt aber auch noch weitere vielversprechende Meereswellenkraftwerkstypen. Zum Beispiel die Seeschlange. Ein solches Kraftwerk ging in Schottland bereits 2004 ans Netz. Auch Wellenkraft-Strom-Bojen können als weiteren Auftriebskörper eingesetzt werden, um die Wellenkraft zu nutzen. Solche Bojen werden von der EU mit Fördergeldern unterstützt. Der Nachteil solcher Konstruktionen auf offenem Meer ist jedoch, dass diese dem Meer und evtl. sehr hohen Wellen schutzlos ausgeliefert sind. Dann gibt es noch die "Rampe", etwas ähnliches wie den Oyster - den "Wave Roller" und ein japanisches Produkt Namens "Pendulor". Wellenkraft wird nun im Baskenland kommerziell genutzt.


~ Meeresströmungskraftwerke ~

seaflow

In Grossbritannien können solche Kraftwerke angeblich einmal 20%! des gesamten Strombedarfs decken. Bisher bestehen jedoch noch wenige solcher Anlagen und haben noch eine sehr geringe Energie-Ausbeute. Das Potenzial liegt laut Internationaler Energie Agentur bei weltweit 800 TWh Strom aus Meereströmungen.

Vorteile: Meeresströmungskraftwerke können auch mit Windkraftanlagen kombiniert werden, was ich dabei nicht verstehe ist warum der Wind in die gleiche Richtung blasen muss wie die Strömungsrichtung unter Wasser. Oder wie ich denke, könnten Windkraftanlagen auch vorne an Schiffen angebracht werden wie eigentlich auch auf dem Deck von grösseren Schiffen platziert werden. Weitere Vor- und Nachteile.

Eine weitere Lösung, sind Strom-Bojen, als schwimmendes Strömungskraftwerk (Fische sollen angeblich durch die Bojen nicht gefährdet werden).


~ Meeresgezeitenkraftwerke - (Ebbe und Flut) ~

Gezeitenkraftwerk

Der erste Link im Titel erklärt wie ein Gezeitenkraftwerk funktioniert. Die bestehenden Gezeitenkraftwerksleistungen schwanken von sehr minimen 0,4 MW (in Russland) bis zu relativ hohen 254 MW (in Korea). Es sind drei weitere grosse Kraftwerke in Südkorea geplant, wo bei eines eine Leistung von 1'000 MW erreichen soll. Hier noch eine Liste von geplanten Gezeitenkraftwerken (Englisch), wo ich mehrmals hinschauen musste (siehe geplantes in Russland, aber auch in Grossbritannien). Natürlich stellt sich dann die Frage im Falle Russlands, aber auch sonst, wenn man wirklich solch hohe Leistungen von ca. 110 GW mit einem Kraftwerk erbringen kann, was ca. 100 Atomkraftwerken entspräche, ob man lieber weiterhin Geld mit "schmutziger" Energie verdienen will oder sauberen und ungefährlichen Strom produzieren will. Strom könnte trotzdem weiter exportiert werden, z.B. Strom direkt über HGÜ-Leitungen nach Japan, China oder sogar nach Kanada, etc. um die dortigen Drecksschleudern (Kohlekraftwerke) oder die risikoreichen Kernkrafte stilllegen zu können. Gezeiten wird es immer geben und diese sind berechenbar, da Ebbe und Flut beständig alle 12 Stunden auftreten. Weitere Nach- und Vorteile.


~ Osmosekraftwerke (Nutzen den Unterschied im Salzgehalt zwischen Süsswasser und Meerwasser) ~

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Osmosekraftwerke können sowohl unterirdisch als auch oberirdisch gebaut werden. Es wird zwar aus Süsswasser Mischwasser, da das Süsswasser aus den Flüssen aber sowieso ungenutzt ins Meer fliesst, hat dies betreffend verlorenem Trinkwasser keine Bedeutung. Seit Ende 2009 läuft in Norwegen ein Testbetrieb. Die Kraftwerke und die Membran können noch verbessert werden und an besonders geeigneten Standorten (z.B. USA, Mittelmeer, Totes Meer) wo Süsswasserflüsse auf sehr salzhaltiges Meerwasser treffen, können hohe Leistungen (bis zu 1400 MW - also im Bereich eines neueren Kernreaktors) erzielt werden. Osmosekraftwerke können mit einer solaren Entsalzungsanlage kombiniert werden (PDF - Seite 5) und Trinkwasser aus Meeren gewinnen - im Falle von z.B. Zypern (hohe Wasserknappheit) bräuchte es jedoch andere Energie- und Entsalzungs-Lösungen, weil z.B. dort die Flüsse nur im Winter Wasser führen. Die Stromerzeugung ist lautlos, emittiert kein CO2 in die Atmosphäre und ist vollkommen risikolos.

Wie funktioniert ein Osmosekraftwerk?:


~ kleinere Wasserkraftwerke mit niedriger Leistung und andere, welche sich in Entwicklung befinden ~

..restliche noch nicht erwähnte Wasserkraftwerkstypen, welche ich in der Wikipedia gefunden habe:

Gletscherkraftwerk, Meereswärmekraftwerk, Ausleitungskraftwerk, Hubflügelkraftwerk, Schiffmühle, Wasserkraftschnecke, Wasserrad, Wasserwirbelkraftwerk


Weitere Informationen zu Wasserkraft gibt's noch hier (Wikipedia): Wasserkraft (Übersicht), Wasserkraftwerke, Wasserturbinen, Wasserkraftmaschinen und hier: Bundesamt für Energie zum Thema Wasserkraft und Talsperren in der Schweiz.


Die Geschichte zur Wasserenergie und noch weitere Nutzungsmöglichkeiten der Wasserkraft, wie z.B. das synergetische Modell.


News zu Wasserkraftwerken: Burma stoppt umstrittenen Staudammbau (2011). Das Baskenland hat das erste Wellenkraftwerk Europas (2011). Schiffe als günstigere Wellenkraftwerke? (2011). Erster Unterwasser Turbinenpark der Welt – 1 MW Turbine erfolgreich getestet (2012). Ärger über Standorte neuer Wasserkraftwerke in der Schweiz (2012). In der Schweiz werden Pumpspeicherwerke für 4,5 Milliarden Franken gebaut - Laut Alpiq steht deren Rentabilität «in den Sternen» (2012). Die Schweiz kann bis zu 9 Prozent mehr Strom aus Wasserkraft holen - Doch mit den Pumpverlusten könnte die Bilanz negativ ausfallen (2012). New York nutzt Meeresenergie (2012). Australien plant Wellengigant (2012). Siemens setzt auf Meeresenergie - wie viel Potential? (2012). Strom für halb Afrika! - Kongo baut grössten Staudamm der Welt (2013). Der für 120 Millionen Franken geplante Ausbau der Wasserkraft im bündnerischen Lugnez wird zum Gerichtsfall (2014). Entweder Strom oder Fisch - andere Protein-Quellen gibt es nicht? (2014). Schweiz: Der Bodensee ist so stark wie ein AKW (2014). News zur Wasserkraft von cleanenergy-project.de.


geplante Wasser-Grossprojekte, bzw. Ideen dafür: Transaqua (Zentralafrika - Sahel-Zone) - SibAral (Russland - Kasachstan - Zentralasien) - Nawapa (Kanada- USA - Mexiko)

Transaqua (Trinkwasser und Landwirtschaft für die Sahel-Zone - Strom für ganz Zentralafrika): - Afrikas Zukunft im 21. Jahrhundert lautet der Titel eines Berichts über das Projekt.

In der ersten Phase des Transaqua-Projekts soll bis zu 100 Mrd. m3 Süsswasser jährlich vom Kongobecken in die Sahelzone von Tschad und Niger umgeleitet werden. Die geographischen Gegebenheiten der Kongo-Tschad-Wasserscheide zeigen die dringende Notwendigkeit dieses Projekts, denn sie ist eine natürliche Barriere zwischen den zwei grossen Einzugsgebieten: Trockenheit und Wassermangel im Norden fordern jedes Jahr Tausende von Todesopfern [1 (früher)] [2 (2010)] [3 (2011)] [4 (2012)], während im Süden die reichhaltigen Niederschläge zu einer viel zu üppigen Vegetation führen, welche wiederum Verwaldung und eine Beeinträchtigung der Entwicklung moderner Landwirtschaft verursacht.

Die massiven Wassermengen des Kongoflusses stellen das grösste Niederschlagsgebiet Afrikas und das weltweit zweitgrösste nach dem Amazonasbecken dar. Nur etwa 5% ! der 1900 Mrd. km3 Süsswasser, die jedes Jahr in den Atlantik abfliessen, werden davon „abgezweigt" und in die ausgedorrten Landschaften der Sahelzone geleitet. Dieses Flussgebiet besteht aus einem Zentralbereich in 500 m Seehöhe und mehreren Nebenflüssen, die sich gegen Süden, Osten und Norden auffächern und von einer Hochfläche in 600-1000 m Höhe umgeben sind - quasi ein natürliches Amphitheater. Das Wasser soll am nordöstlichen Rand des Einzugsgebiets des Kongo abgefangen und über einen neu zu bauenden schiffbaren Kanal von 2400 km Länge in den Chari-Fluss in der Zentralafrikanischen Republik geleitet werden, der die gesamte Durchflussmenge in den Tschadsee entlädt. Von hier aus sollen die Wassermengen nach Niger und Tschad geführt werden, über eine Distanz von weiteren 800 km mit mehreren hundert Metern Gefälle, um nicht nur eine Fläche von 12-17 Mio. Hektar zu bewässern und knapp 100 Millionen Menschen mit Nahrungsmitteln zu versorgen, sondern auch insgesamt 30-35 Mio. GWh im Jahr an Wasserkraft zu produzieren!

Für mich nicht wirklich nachvollziehbar ist, dass die Idee dazu bereits aus den Anfängen der achtziger Jahre stammt, aber bis heute sich in der Realität noch gar nichts getan hat. Liegt es am fehlenden Willen der Politiker oder fehlt (wie immer, wenn etwas sinnvolles getan werden könnte, was vielen Menschen helfen würde) das Geld? Der Chef der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der UNO sagte im Jahre 2010 z.B., dass die internationale Gemeinschaft versagt habe. Was ich im nachfolgenden Video nicht verstehe, warum es Atomkraftwerke braucht, wenn auch mit Windkraft, Sonnenkraft und insbesondere mit Wasserkraft, bzw. mit allen Formen von sauberen und erneuerbaren Energien der Strom produziert werden könnte.


Im zweiten längeren Video, wo es um zahlreiche andere sehr gute Wasserprojekte in Nordafrika geht, gefällt mir auch noch einiges anderes nicht, wie z.B. wozu braucht es Viehzucht (ich bin Veganer) oder es gibt nicht überall? ein Problem mit dem Bevölkerungswachstum nur mit deren Trinkwasser-, Nahrungs- und Stromversorgung. Zudem würde ich zuerst alles versuchen, um das Wasser mit erneuerbaren Energien zu entsalzen und nur im Notfall mit gefährlicher und teurer Kernenergie oder mit Gas statt Atom. Ich verstehe auch nicht, warum man (angenommen Geld würde keine Rolle spielen) nicht auch das Desertec-Projekt zusätzlich umsetzen sollte. Interessant, bzw. tragisch ist, dass wenn man diese Projekte in den letzten Jahrzehnten umgesetzt hätte, viele Menschenleben hätten gerettet werden können und dies nicht nur in Afrika, sondern durch die Begrünung von Wüsten in Afrika z.B. auch in den USA. Angeblich hätten keine solch schlimmen Wirbelstürme wie Hurrikan Katrina entstehen können, wenn die Wüsten begrünt gewesen wären.


SibAral (Sibirien-Aral-Kanal): Dieses Projekt wird in Russland bereits seit über hundert Jahren diskutiert, und die Planung wäre eigentlich abgeschlossen. Bei dem Projekt geht es darum Wasser aus sibirischen Flüssen in Russland, die ungenutzt in den arktischen Ozean abfliessen nach Kasachstan, bzw. Zentralasien umzuleiten. Dieses Grossprojekt würde Wasser aus dem Ob und seinem Nebenfluss Irtysch in Sibirien über den vorgeschlagenen Sibirien-Aral- (oder auch Sib-Aral-) Kanal in die unter Wassermangel leidende Region des Aral-Sees in Zentralasien bringen. Das Austrocknen des Aralsees aufgrund der intensiven Nutzung des Wassers seiner Zuflüsse, des Amu Darja und des Syr Darja, zur Bewässerung der Landwirtschaft ist heute einer der grössten Umweltkatastrophen weltweit.

Nebst dem SibAral-Kanal war auch noch ein weiteres Projekt geplant, welches Wasser aus nordrussischen Seen und Flüssen über die Wolga ins kaspische Meer gepumpt und damit auch die Wolga selbst, dessen ökologisches Gleichgewicht gestört ist, wieder aufgefrischt hätte. Der Pegel des kaspischen Meeres steigt jedoch seit 1978 wieder an. Beide Projekte seien angeblich gefährlich (obwohl nicht steht, um welche Gefahren es sich handelt) und auch zu teuer. Man investiert wohl lieber in die militärische Aufrüstung, als Menschen zu helfen, das ist ja weniger gefährlich? Sinn würde aber noch immer das Sib-Aral-Kanal-Projekt machen, um den Aralsee zu retten und im Kanal durch Flusskraftwerke Strom zu produzieren. Der Aralsee - Die Zerstörung eines orientalischen Märchens.


Nawapa: Der Begriff steht für "Nordamerikanische Wasser- und Stromallianz". Es geht um die Zusammenarbeit zwischen Kanada, den USA und Mexiko, bei der Entwicklung der in den USA und Mexiko gelegenen grossen amerikanischen Wüste, die begrünt und fruchtbar gemacht wird. Dafür werden grosse Wassermengen aus den niederschlagsreichen Gebieten im Nordwesten Kanadas und Alaskas umgeleitet, die derzeit ungenutzt in den Arktischen Ozean abfliessen, und durch ein System von Tunneln, Staudämmen, Kanälen, usw. durch die Rocky Mountains bis in die grosse nordamerikanische Wüste und nach Mexiko geleitet. Das gesamte Gebiet entlang des Wassers wird verwandelt. Der finanzielle Aufwand wird auf ca. 800 Milliarden Geld geschätzt und damit sollen nebst der Trinkwasserversorgung und der Versorgung der Landwirtschaft insgesamt ca. 18'000 GW Strom produziert werden. Hier eine interaktive 3D-Karte des Nawapa-Projekts mit deutscher Führung.

Daneben sollen innerhalb dieses Projekts auch Verkehrsverbindungen zwischen Nord- und Südamerika sowie von Alaska nach Russland entstehen.

Link auf das mehrteilige Video dieses riesigen Wasserprojekts "Nawapa" und den Nebenprojekten auf Youtube


Nachfolgend noch ein Video, welches erklärt, dass es die natürliche Aufgabe des Menschen sei, die Biosphäre zu entwickeln:


- Sonnenenergie (Solarstromanlagen - Solarkraftwerke - Solarheizungen - Sonnenwärmekraftwerke)

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Die Sonne ist ein unerschöpflicher Energiespender und könnte rund das 10'000-fache des aktuellen Weltenergieverbrauchs produzieren! In der Schweiz erreicht die Sonneneinstrahlung immerhin etwa das 180fache des inländischen Energieverbrauchs. Trotzdem ist der Anteil der Sonnenenergie zur Deckung des Energieverbrauchs heute insbesondere in der Schweiz noch relativ gering. Der Grund dafür sind die verhältnismässig hohen Kosten für das Einsammeln und Speichern dieser Energieform. Ohne den Treibhauseffekt würde die gesamte Energie unseres Sterns in Form von Wärmestrahlung wieder in den Weltraum abgegeben werden. Die Sonne wird langfristig gesehen laufend heisser und sich ausdehnen. Es wird geforscht, wie die Erde und ihre Bewohner in Sicherheit gebracht werden könnten. Vor- und Nachteile der Sonnenenergie im Allgemeinen. Bei einem (durch was auch immer ausgelösten) Stromausfall über längere Zeit hat man mit Solarstromanlagen noch immer Strom zur Verfügung.


° Photovoltaik-Anlagen (PV-Solarstromanlage - ohne die Konzentration der Strahlung zur Anhebung der Temperatur) °

photovoltaikanlage

Wie funktioniert eine Photovoltaikanlage?

organische Solarzellen

Wiki-Seite speziell zur Photovoltaik

Vorteile: Die Sonne ist eine unerschöpfliche Energiequelle. Pv-Anlagen produzieren keine Treib- oder Schadstoffemissionen, keine Abfälle und erzeugen auch kein Lärm. Durch eine Photovoltaik-Anlage kann im besten Fall eine komplette persönliche Unabhängigkeit von Strom aus fossilen Brennstoffen und Atomkraftwerken erreicht werden. Pv-Anlagen werden subventioniert und nach Amortisierung der Investitionskosten nach einigen Jahren lassen sich sogar Gewinne mit überschüssigem Strom erzielen. Pv-Anlagen sind grösstenteils Wartungsfrei und die Betriebskosten daher sehr niedrig. Auch bei geringer Sonneneinstrahlung wandelt eine Pv-Anlage Licht in Strom um. Um eine Photovoltaik-Anlage (welche sich nicht ausrichten lässt) optimal zu platzieren gibt es mittlerweile sehr gute satellitenbasierte Hilfsmittel. Mittlerweile gibt es auch gute Schutzvorrichtungen gegen Überhitzung und durch Solarmodule produzierten Fehlerstrom. Die Sonne scheint nur tagsüber - dies könnte man als Nachteil auslegen, jedoch gibt es für reichere Photovoltaik-Anlagen-Besitzer, zwei Speichermöglichkeiten, um vom öffentlichen Netz unabhängig zu werden. Zum einten wären dies grosse Akkus im Gebäude (am besten die neuartigen Ultrakondensatoren), welche die Energie auch Nachts liefern können oder die noch teurere Variante mit einem Elektroauto in der Garage. Natürlich könnte Herr und Frau Mitvielgeld auch zusätzlich eine private kleine Windkraftanlage installieren, in der Hoffnung, es möge in der Nacht auch kräftig winden.


Nachteile: Die Sonneneinstrahlung kann durch Wolken und von z.B. fossilen Kraftwerken verursachten Aerosolen kurzzeitig abgeschwächt werden, wodurch auch die Leistung der Solarmodule für diese Zeit sinkt. Die Solarmodule bringen nach 20-25 Jahren nur noch ca. 80% Leistung, danach können die Module ausgewechselt werden. Die Investitionskosten sind sehr hoch und ärmere Leute können sich eine Pv-Anlage nur über Kredite oder Nachbarhilfe finanzieren. Ein weiter Nachteil, der aus meiner Sicht keiner sein dürfte, wenn man sich ernsthaft sorgen um die Zukunft der Menschen macht, ist das geänderte und allenfalls störende Erscheinungsbild des Dachs. Es kann zu Problemen mit dem Wechselrichter kommen, was beim Austausch und nicht mehr vorhandener Garantie ins Geld gehen kann. Wenn die Temperaturen der Solarzellen über 25° steigen lässt die Leistung nach [1] [2]. Es kann eine Reinigung nötig sein [1] [2].

Kommentar: Schweizer Photovoltaik Programm - photovoltaik-guide.de (Aktuelle Nachrichten zum Thema Photovoltaik und Solar) - Google steckt 280 Millionen in Solar-Unternehmen (2011). Energie aus Photovoltaik ohne Sonnenlicht (2011). Offshore-Fotovoltaik in Japan (2012). Europaweit erste Anlage zur Stromerzeugung aus Organischer Photovoltaik gestartet (2012). Guerilla-Photovoltaik per Steckdosen-Plugin (2013). Payerne plant die grösste Solarenergieanlage der Schweiz (2013). Japan: Neuer Weltrekord für Wirkungsgrad von Solarzellen (2014).


° Sonnenkollektoren / Thermische Solaranlage (Solar -Heiz und -Stromsparanlage - mit und ohne Konzentration zur Anhebung der Temperatur) °

sonnenkollektoren

Solardach

Wie funktionieren Sonnenkollektoren?

Kollektorentypen

Absorbertypen

Es wird unterschieden zwischen Flachkollektoren, welche die Sonneneinstrahlung nicht konzentrieren und Vakuumröhrenkollektoren, welche die Strahlung zur Anhebung der Temperatur konzentrieren können oder auch nicht. Aufbau und Arbeitsweise von thermischen Solaranlagen und weitere Informationen.


Vorteile: Die Amortisation von Sonnenkollektoren erfolgt sehr rasch. Mit einem Sonnenkollektor lässt sich Geld sparen, da sie nicht wie herkömmliche Gebäudeheizungen (mit einer schlechten CO2-Bilanz) Strom verbrauchen. Sonnenkollektoren funktionieren auch im Winter und können die Wärme in einem Wärmespeicher für die Nacht bereithalten. Es gibt auch die Möglichkeit Luft als Heizelement für Zentralheizungen zu benutzen (Solarluftheizung), mit den bekannten Vor- und Nachteilen. Die solare Luftheizung hat gegenüber dem heizen mit von der Sonne erwärmten Wasser Vorteile in der Effizienz, da die Solar-Luftheizung weniger Sonneneinstrahlung und Sonnenwärme benötigt.


Nachteile: Eine Heizungs-Vollversorgung ist mit Sonnenkollektoren nur durch entsprechende Hilfsmittel möglich. Um das ganze Jahr über warmes Wasser zu gewährleisten braucht es mehr Kollektoren, was im Sommer (zu hohe Wärmeproduktion der Kollektoren) ein Problem ist. Dies würde eine solch grosse Anlage im Sommer zwar unrentabel machen, aber die Umwelt würde nicht belastet werden, da man im Winter keine zusätzliche Öl, Gas oder Holzheizung benötigt. Da es bei solch grossen Anlagen, welche optimalerweise Warmwasser und Heizung autonom produzieren, die Gefahr von Überhitzung im Sommer gibt muss besonders auf die Anlagengrösse, bzw. das platzieren der Anlagen geachtet werden. Gegen eine mögliche Überhitzung im Sommer gibt es jedoch auch Schutzvorrichtungen. Je nach Kollektortyp (Solarflüssigkeit oder Wasser mit Drain Back) benötigt es mehr oder weniger Wartungsarbeiten [1] [2]. Eine Reinigung sei nicht nötig.


Kommentar: Im Zusammenspiel mit energieeffizienten Neubauten oder gut gedämmten Altbauten ist eine rein solare Gebäudeheizung und Warmwasser für das ganze Jahr mit Sonnenkollektoren und notfalls mit elektrischer Unterstützung von Pv-Anlagen, bzw. Solarfassaden und einer Wärmepumpe möglich. Insbesondere mit Hybridkollektoren ist es möglich (siehe unten). Drain-Back-Systeme benötigen kein Wärmetauscher und können mit normalen Umwälzpumpen betrieben werden. Solarthermie kann zur solaren Kühlung benutzt werden. Was leistet eine Umwälzpumpe?. Solarthermie auf Kunststoff-Basis.


° Hybridkollektoren (PVT-Solarheizanlage / Solarstromanlage / Solarstromsparanlage - mit Wärmeabfuhr zur Anhebung der Stromgewinnung) °

hybridkollektor

Solarhybrid

Wie funktioniert ein Hybridkollektor?

Die Photothermie ist eine Weiterentwicklung, bzw. eine Kombination von Photovoltaik und Sonnenkollektor (Solarthermie) - daher auch der Name Photothermie.


Vorteile: Der grösste Vorteil von solchen Anlagen, ist dass die Temperatur der Solarzellen durch Wärmeabfuhr konstant bei ca. 70° gehalten wird und so eine erhebliche Leistungssteigerung bei der Stromproduktion erreicht wird. Es sollen angeblich bis zu 15% Leistungssteigerung auf der gleichen Fläche sein. Hybridkollektoren benötigen weniger Dachfläche als getrennte Anlagen. Der Montageaufwand ist geringer als bei herkömmlichen getrennten Anlagen. Auch bei Schneefall ist ein Betrieb möglich - der Schnee wird abgetaut. An klaren, kalten Wintertagen erntet dieses Kombimodul besonders viel Sonnenwärme. Die Optik ist einheitlicher im Vergleich zu getrennten Anlagen. Mit solchen Anlagen lässt sich nicht nur Strom für die Heizung und die Warmwasseraufbereitung sparen, sondern auch direkt Strom erzeugen und sogar noch mehr als mit einer herkömmlichen Photovoltaik-Anlage. Der Hybrid-Kollektor nutzt das gesamte Lichtspektrum der Sonne. Der Wärmeertrag der Hybridkollektoren ist praktisch identisch mit dem Wärmeertrag der neusten Sonnenkollektoren, kann jedoch insgesamt höher sein, da mehr Platz zu Verfügung steht, wo bislang getrennte Anlagen für PV und Kollektoren diesen benötigt haben. So wie ich dies sehe, könnte mit solchen Hybridkollektoren also je nach Grösse der Anlage problemlos das ganze Jahr hindurch der gesamte Strom-, Warmwasser-, Kühlungs- und Heizungsbedarf gedeckt werden. Beim Strom ginge dies sogar in der Nacht, wie ich es schon unter dem Thema Photovoltaik erläutert habe. Falls es für die Heizung nicht reicht, kann eine spezielle Wärmepumpe genutzt werden. Beim Einsatz einer Wärmepumpenheizung kann möglicherweise auf teure Erdwärmekollektoren verzichtet werden. Die Frage Solarthermie oder Photovoltaik? muss nicht mehr gestellt werden.


Nachteile: Sie sind für die spezialisierten Hersteller von Photovoltaik und Sonnenkollektoren - insbesondere langfristig gesehen eine grosse Konkurrenz.


Kommentar: Es gibt auch in der Schweiz ein PV-Hybridkollektor-Projekt der ETH Zürich. Auch in den USA habe ich ein solches Teil gefunden. Zudem gibt es andere "ältere Anlagen" welche sich als Hybridkollektor-Anlagen bezeichnen. Diese vereinen einen solaren Luftkollektor und normale Wasser-Sonnenkollektoren in einem Hybridkollektor, können aber kein Strom erzeugen. Umweltfreundlichen Wärme- und Stromversorgung für Gebäude mittels Hybridkollektoren und Erdwärme von 2Sol.


° Gebäudeintegrierte Solartechnik (für Indach-, Dachziegel-, Fassaden-, Brüstung-, und Scheibenzwischenraum-Anlagen) °
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gebäudeintegrierte Photovoltaik (GiPV)

gebäudeintegrierte Solarthermie (BIST)

Bei der gebäudeintegrierten Solartechnik werden die Module multifunktional genutzt, d.h. sie erfüllen zusätzlich zur Strom- oder Wärmeerzeugung weitere Funktionen im Gebäude wie Verschattung oder Schalldämmung und sind Teil der Gebäudehülle.

Die grundlegenden Möglichkeiten der Gebäudeintegration sind: Dachintegration (siehe auch Solarziegel), Fassadenintegration, Brüstungselement, PV in Glasscheiben und Kollektoren in Glas-Fenstern.


Zusätzliche Vorteile: Dient auch als/für: Beschattung - Sonnenschutz, Wärmedämmung, Schallschutz, zusätzliche Sicherheit, Elektromagnetische Schirmung, Witterungsschutz, Ästhetik und Imagepflege (siehe hier für ausführliche Ausführungen dazu).


Kommentar: Auch für die oben erwähnten Hybridkollektoren gibt es gebäudeintegrierte Lösungen. US-Energieministerium empfiehlt Solar-Technologien zur Energieeinsparung in Gebäuden.


° Photovoltaik-Freiflächenanlagen/-Parks (Solarkraftwerk - ohne und mit Konzentration der Strahlung zur Anhebung der Temperatur) °

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Freiflächen-Anlagen Für und Wider

Weitere Einsatzformen (z.B. Satellitenkraftwerke)

Bei den Pv-Anlagen im Freien gibt auch es konzentrierte Photovoltaik (siehe Konzentrator-Solarzellen), wodurch höhere Leistungen erzielt werden, welche aber nur für trockene Gebiete mit beständig grosser Sonneneinstrahlung geeignet sind. Dazu werden die CPV-Panels mittels Solar Tracking auch noch automatisch der Sonne nachgeführt. Die Leistung schwankt je nach Anlagengrösse. Leider habe ich dazu noch keine genaueren Angaben gefunden, bis auf diese 1 MW-Testanlage. Bei den herkömmlichen Windparks ohne Konzentration gehen die Leistungen von heute maximal 97 MW bis zu geplanten 550 MW, welche im Jahre 2015 bei einem einzelnen Park erzielt werden sollen. In Kalifornien ist der Westlands Solar Park geplant mit bis zu 2'700 MW Leistung.


Vorteile (welche nicht bereits unter Photovoltaik erwähnt wurden): Durch solche Grossprojekte entstehen hunderte von neuen Arbeitsplätzen. CPV-Solarenergiesysteme konzentrieren das Sonnenlicht bis zu 500-fach durch die Nutzung einer Linse oder eines Spiegels und strahlen es dann in eine kleine Stromerzeugungszelle. Durch die Miniaturisierung der Grösse von Hochleistungsanlagen können Stromerzeugungszellen Elektrizität effizienter und zu wettbewerbsfähigeren Preisen erzeugen. Freiflächenanlagen produzieren im Vergleich zu Aufdachanlagen besonders günstigen Solarstrom und entlasten damit den Verbraucher. Photovoltaik-Freiflächenanlagen haben gegenüber auf dem Dach montierte Anlagen eine enorme Ertragssteigerung, welche rund 30% beträgt.


Nachteile (welche nicht bereits unter Photovoltaik erwähnt wurden): Im Vergleich zu anderen Energieträgern haben die Pv-Parks eine noch relativ niedrige Leistung. Kritiker stören sich an dem unnötigen Verlust von Flächen und deren unästhetischen Aussehen (aus meiner Sicht ist es aber immer noch viel besser als extra riesen Felder für Energiepflanzen zu verbrauchen). Die neuartigen CPV-Anlagen haben höhere Investitionskosten als herkömmliche. Der allfällig irgendwann einmal entstehende überschüssige Strom kann nicht sinnvoll wie bei Solarthermie-Kraftwerken in Wärmespeichern oder bei Hausanlagen in Akkus gespeichert werden, solange es z.B. keine riesige Elektroauto-Flotte gibt.


Kommentar: Es wird viel Geld in die Enwicklung von immer besseren Solarzellen investiert (2011). Photovoltaik-Weltrekord: Sharp erzielt 37,9 % Wirkungsgrad mit Stapel-Solarzelle (2013). Weltrekord-Solarzelle mit 44,7 Prozent Wirkungsgrad (2013). Weltrekordmodul für konzentrierende PV (2014).


° Paraboloidkraftwerk (Dish) (Solarthermie - mit Konzentration der Strahlung zur Anhebung der Temperatur) °

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Wie funktioniert ein Paraboloidkraftwerk?

Es handelt sich um Parabol-Spiegel, die das Sonnenlicht auf einen Brennpunkt fokussieren und dort Temperaturen bis zu 800°C erreichen. Dabei wird die Wärme nicht nur zum Betrieb eines Wasser-Dampf-Kreislaufs genutzt, sondern – wie auch überwiegend angewendet – zum direkten Antrieb eines Stirlingmotors. Die Spiegel werden mit Durchmessern von drei bis 25 Metern ausgeführt, womit Leistungen von bis zu 50 kW pro Modul erreichbar sind. Besonders Effizient sollen Zenit-Dish-Farmen aus Israel sein. Das Calico Solar One Projekt von SES in der Mojavewüste wird 34.000 Schüsseln! samt Stirlingmotoren auf rund 33 Quadratkilometern! umfassen, die in zwei Phasen zunächst 500 Megawatt und später weitere 350 Megawatt erzeugen (Fertigstellung phasenweise ab 2011).


Vorteile: Der Stirlingmotor setzt die thermische Energie direkt in mechanische Arbeit um. Solche Anlagen erreichen die höchsten Wirkungsgrade bei der Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie. Die Module eignen sich zur dezentralen Energieversorgung in abgelegenen Regionen und erlauben es, beliebig viele dieser Module zu einem grossen Solarkraftwerk zusammenzuschalten. Damit kann ein Leistungsbereich bis zu einigen Megawatt abgedeckt werden. Der Wasserverbrauch (meist Trinkwasser) von Dishes ist sehr gering (im Gegensatz zu Parabolrinnen- und Solarturmkraftwerken, bzw. fossilen und atomaren Kraftwerken wird nur für die Reinigung Wasser benötigt.



Nachteile: Die Erträge sind bei bereits bestehenden Testanlagen gering und schwanken bei zusammengeschalteten Farmen in Spanien von 1 MW bis zu 12,4 MW.


° Solarteichkraftwerke (Solarthermie - ohne Konzentration der Strahlung zur Anhebung der Temperatur) °

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Wie funktioniert ein Solarteich?

Solarteichkraftwerke sind ein mit Salzwasser gefülltes Becken, das als Kollektor und Speicher für Sonnenwärme genutzt wird. Die besondere Speicherwirkung beruht auf einer Ausnutzung von Dichte-, Temperatur- und Konzentrationsgefällen zwischen Grund und Oberfläche des Beckens. Ein natürlicher "Solarteich", an dem der Effekt besonders extrem auftritt, ist der Solar Lake am Ufer des Roten Meeres in Ägypten.


Vorteile: Solarteiche können in vielfälltigsterweise genutzt werden, so z.B. für Heizungswärme, Klimatisierung, Meerwasserentsalzung, Salzgewinnung sowie zur Stromerzeugung auf unterschiedliche Weise und stehen bei entsprechender Auslegung 24h am Tag zur Verfügung. Die Technik ist günstig und leicht umsetzbar.


Nachteile: Die Leistung ist relativ gering (das weltgrösste Solarteichkraftwerk war gem. dieser Quelle eines in Israel mit 5 MW Leistung - eine andere Quelle besagt, dass 1984 eines mit einer Leistung von 48 MW von Israel nach Südkalifornien exportiert wurde, welches aber evtl. nie in Betrieb war, oder die Angaben sind falsch?


° Heliotube (Solarkonzentrator - mit Konzentration der Strahlung zur Anhebung der Temperatur / Sonnenkollektor- und Solarstromkraftwerk) °

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Wie funktioniert ein Heliotube?

Der HELIOtube ist ein sich in Entwicklung befindlicher aufblasbarer Sonnenkonzentrator aus Kunststofffolien, der mit Hilfe einer Spiegelfolie das Sonnenlicht konzentriert. Der HELIOtube kann in solarthermischen Kraftwerken eingesetzt oder für konzentrierende Photovoltaik verwendet werden. Video einer Installation eines Heliotube von Helivois. Die maximale elektrische Leistung eines solchen Heliotube-Parks wird mit beachtlichen 50 bis 100 MW angegeben, wobei im Artikel nicht erklärt wird, wie gross die Fläche für diese Leistung wäre und welche thermische Leistung (für Heiz-, Kühl oder Entsalzungszwecke) mit eben dieser Fläche erzielt werden könnte.


Vorteile: Durch den sparsamen Materialeinsatz, die kosteneffiziente, zentrale Produktion und die einfache Installation realisiert der HELIOtube bedeutende Wettbewerbsvorteile. Er stellt eine radikale Weiterentwicklung der herkömmlichen Parabolrinnen dar und hat das Potential, eine bedeutende Rolle in der Solarthermie einzunehmen, und so einen Beitrag zum weiteren Ausbau der Nutzung der Erneuerbaren Energien zu leisten.


Nachteile: Die noch relativ geringe Leistung im Vergleich zu ihrem Brudermodel den Parabolrinnen. Ich könnte mir vorstellen, dass sie relativ leicht beschädigt werden könnten, z.B. möglicherweise durch Hagel, wobei es in Wüstenregionen ja kaum hagelt, wo diese Heliotubes wohl vorwiegend eingesetzt werden könnten.


° Parabolrinnenkraftwerk (Solarthermie - mit Konzentration der Strahlung zur Anhebung der Temperatur) °

Parabolrinnenkraftwerk_spanien

Parapolrinnenkraftwerk

So funktioniert ein Parabolrinnenkraftwerk

Parabolrinnenkollektoren bestehen aus gewölbten Spiegeln, die das Sonnenlicht um etwa das vierzigfache konzentrieren und auf ein in der Brennlinie verlaufendes Absorberrohr mit wärmeleitender Flüssigkeit bündeln. Die Wärmeleitflüssigkeit wird in einem zirkulierenden System bis auf 400°C erhitzt und produziert über eine Turbine und einen Generator Strom. Die Länge solcher Kollektoren liegt je nach Bautyp zwischen 20 und 150 Metern. Eine bekannte grosstechnische Anlage ist das Parabolrinnenkraftwerk in der kalifornischen Mojave-Wüste. Es hat insgesamt 2,3 Mio. Quadratmeter Spiegelfläche und erzeugt 354 Megawatt elektrische Leistung. Es befinden sich jedoch zahlreiche Kraftwerke in der Entwicklung, das grösste in absehbarer Zukunft fertig gestellte wird das Solarkraftwerk Blythe (2013) - ebenfalls in der Mojave-Wüste - mit einer installierten Leistung von 1 GW (=ca. 300'000 Haushalte oder ein Kernkraftwerk) sein, welches sich aus vier Blöcken à 242 MW zusammen setzt. Geschichte der Paraborinnenkraftwerke.


Vorteile: Parabolrinnenkraftwerke müssen nur einachsig nachgeführt werden, was die Ausrichtung zur Sonne im Vergleich mit Paraboloid und Solartürmen vereinfacht. Sie haben geringere Investitionskosten gegenüber einem vergleichbaren Photovoltaikpark. Die Technologie ist langjährig erprobt und sehr zuverlässig. Die Wärme lässt sich in Salzschmelze speichern, und so kann im Idealfall für 24 Stunden am Tag Stromerzeugung gewährleistet werden.


Nachteile: Es kann nur Dampf (für Dampfmotorpumpen) oder mit Dampf direkt Strom erzeugt werden, es ist also kein Gas-Dampf-Kombi-Kraftwerk möglich, welches höhere Leistungen erzeugen könnte. Die solarthermischen Kraftwerke sind nur dort wirtschaftlich, wo eine durchschnittliche Sonneneinstrahlung von mehr als 1'400 kWh/m²/Jahr einfällt. Sandstürme können die Spiegel-Leistung schwächen und diese müssen daher je nach Standort aufwendig mit hohem Wasserverbrauch gereinigt werden. Die grossen Wassermassen, die zur Kühlung des Dampfes notwendig sind, sind ein entscheidender Nachteil der Parabolrinnenkraftwerke. Gerade in den trockenen Gegenden, in denen die Sonnennutzung so lukrativ ist, fehlt meist das Wasser (es gibt jedoch mehrere Varianten, um dieses Problem zu lösen). Der Wasserverbrauch zur Kühlung ist enorm und mit dem Gebrauch von Trinkwasser als Kühlung eigentlich kaum zu verantworten (Lösung Meerwasser) - auf Kosten des Wirkungsgrades können auch Trockenkühlsysteme eingesetzt werden, wodurch der elektrische Leistungsertrag sinkt.


° Fresnel-Kollektoranlagen (Solarthermie - mit Konzentration der Strahlung zur Anhebung der Temperatur) °

Fresnel-Kollektoranlage

Wie funktionieren Fresnel-Kollektoranlagen?

Eine andere Möglichkeit, bzw. Weiterentwicklung, um Parabolrinnen für ein Sonnenwärmekraftwerk zu nutzen, sind so genannte Fresnel-Spiegel-Kollektoren. Bei ihnen wird das Sonnenlicht über mehrere ungewölbte Spiegelstreifen (nach dem Prinzip einer Fresnel-Linse) auf ein Absorberrohr gebündelt. Die Streifen werden einachsig nachgeführt. Ein zusätzlicher Sekundärspiegel hinter dem Rohr lenkt die Strahlung auf die Brennlinie. Eine solche Anlage wurde 2009 in Südspanien bereits kommerziell in Betrieb genommen. Im spanischen Murcia entsteht ein neues Fresnel-Kraftwerk mit einer geplanten Leistung von 30 MW.


Vorteile: Die Produktionskosten sind wesentlich geringer als bei Parabolrinnenkraftwerken und es benötigt weniger Material. Auch in der Öko-Bilanz liegen die Fresnel-Kollektoren gegenüber den älteren - aber weiter entwickelten - Parabolrillen im Vorteil. Der Kollektoraufbau ist einfach und für die Massenfertigung gut geeignet.


Nachteile: Die elektrische Leistung eines Fresnel-Kraftwerks in Südspanien ist mit 1.4 MW (2000 MWh/Jahr) bei der verbauten Fläche (18'489 m²) im Vergleich zu herkömmlichen Parabolrinnenkraftwerken noch sehr gering. Deshalb gibt es wohl noch keine Anlage, welche eine Speichermöglichkeit besitzt. Es gibt noch eine Anlage in Bakersfield (Kalifornien/USA) mit 5 MW Leistung.


° Solarturmkraftwerk (Solarthermie mit Konzentration der Strahlung zur Anhebung der Temperatur) °

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Wie funktionieren Solarturmkraftwerke?

Prinzipskizzen der einzelnen Turmkraftwerkstypen


Solarturmkraftwerke - in Betrieb, in Entstehung und angekündigte


Geschichte des Sonnenturms


Dampfkraftwerk


Gas- und Dampfkombikraftwerk

Beim Solarturmkraftwerk wird die bislang mit Öl, Gas oder Kohle befeuerte Brennkammer durch eine solare „Brennkammer“ auf einem Turm (ca. 50 bis 150 Meter hoch) ersetzt. Bei Sonnenschein richten sich hunderte bis tausende computergesteuerte Spiegel (Heliostate) so aus, dass das Sonnenlicht auf den zentralen Absorber (Receiver) gebündelt wird. Dadurch entstehen beim Wärmemedium, welches durch den Absorber des Turms fliesst, Temperaturen bis zu mehreren 1'000°C. Durch den Absorber. Die technisch sinnvoll handhabbaren Temperaturen liegen bei rund 1'300 °C. Das verwendete Wärmeträgermedium ist entweder flüssiges Nitratsalz, Wasserdampf oder Heissluft. Das derzeit grösste Solarturm-Kraftwerk „PS20“ steht in Sevila in Spanien und liefert eine Leistung von 20 MW. Das zur Zeit grösste sich in Entstehung befindliche Kraftwerk ist das "Ivanpah" (Kalifornien, USA) mit einer maximalen Leistung von 392 MW und der geplanten Fertigstellung im Jahre 2013. Google investierte 168 Millionen in dieses Projekt.


Vorteile: Die Temperaturwerte und der damit erreichbare thermodynamische Wirkungsgrad sind deutlich höher als bei Parbolrinnenkraftwerken. Mit diesen höheren Arbeitstemperaturen lassen sich zukünftig im angeschlossenen Kraftwerksprozess hohe Wirkungsgrade realisieren, weshalb sich die Experten vom Einstieg in die Solarturmtechnologie eine höhere Effizienz und langfristig niedrigere Stromkosten erwarten. Die Heliostate können auch auf unebenem Gelände platziert werden, was bei Parabolrinnen nicht möglich ist. Solarthermische Turmanlagen stellen zudem die technologische Basis, um zukünftig solare Brennstoffe, wie beispielsweise Wasserstoff, ohne CO2-Emissionen herstellen zu können. Die "Wärme" kann mittels Salzschmelze gespeichert werden und später wieder in Energie umgewandelt werden (siehe Youtube-Video unten). Es besteht auch die Möglichkeit einer Kombination von Sonnenwärme mit Erdgas in einem Gas- und Dampfkombikraftwerk. Die Leistung der sich in Bau befindlichen Solarturmkraftwerke ist im Vergleich mit einer einzelnen Parabolrinnen-Anlage höher und der Platzbedarf allgemein geringer.


Nachteile: Sandstürme können die Spiegel-Leistung schwächen und die Heliostaten müssen gereinigt werden, darum sind solche Anlagen insbesondere in Steinwüsten noch sinnvoller aufgehoben. Gerade in den trockenen Gegenden, in denen die Sonnennutzung so lukrativ ist, fehlt meist das Wasser (es gibt jedoch mehrere Varianten, um dieses Problem zu lösen). Natürlich gibt es auch andere Risiken, wie Erdbeben oder ein riesen Vulkan könnte ausbrechen und durch die Asche und den Rauch die Erde für Jahre von der Sonne abschneiden, aber was würden dann noch Atomkraftwerke helfen, wenn niemand mehr zu essen hätte? Oder es könnte ein Meteorit oder Asteroid genau auf die Solaranlage stürzen, aber das gleiche könnte auch bei anderen Kraftwerken passieren. Die Solartürme können wie andere Solarananlagen blenden und werden daher wohl nie direkt in der Nähe von Wohngebieten gebaut werden. Die Wasserkühlung benötigt enorme Mengen an Wasser (wozu noch häufig Trinkwasser verwendet wird). Alternativ kann auch mit Verlust des Wirkungsrades eine Trockenkühlung eingesetzt werden.

Kommentar: Wenn die Sonnenstrahlen von den Sonnenspiegeln auf einen Strahlungsempfänger eines Solarturms konzentriert werden, handelt es sich um eine zweidimensionale Konzentration von einer Fläche auf einen Punkt, die eine Betriebstemperatur nahe 2'000 Grad Celsius ermöglicht. Die höhere Temperatur erlaube es, auf Wasserkühlung zu verzichten. Denn während mit 550 Grad erst ein Dampfkreislauf betrieben werden könne, erlauben Temperaturen über 1000 Grad den Betrieb einer Gasturbine. Eine Gasturbine könnte mittels einem geschlossenen Druckreceiver, in dem Luft unter Druck erhitzt wird betrieben werden, wodurch eine deutliche Erhöhung des Wirkungsgrads erreicht werden kann. Dieser Verzicht auf Wasserkühlung ist wichtig. Die Technik scheint hinsichtlich der Temperaturen, Kühlung und Leistung noch nicht komplett ausgereizt zu sein. Internet-Investor setzt auf Solarthermie.


Erstes kommerzielles Solarturmkraftwerk mit Wärmespeicher:


> zusätzlicher Kommentar zu Solartumkraftwerken:

Ich könnte mir vorstellen, dass es bei Sonnenturmkraftwerken noch grosse Entwicklungsmöglichkeiten gibt, bzw. auch enorme Reduzierungsmöglichkeiten in der Flächennutzung. Statt tausende von Spiegeln könnte nur eine grosse "Lupe" eingesetzt werden? Mir schwebte eine Bild durch den Kopf mit einem "riesigen" sich automatisch zur Sonne ausrichtenden Lupen-Solarturmkraftwerk, welches die Sonneneinstrahlung auf einen Absorber bündelt/brennt. Also eine Kombination zwischen Riesenlupen (nur nicht in einer solchen Grösse wie sie im Link beschrieben ist, sondern höchstens 5-10 Meter? und nicht mit Temperaturen von 3000- 4000 Grad Celsius) und einem Solarturmkraftwerk. Die Lupe müsste natürlich zusammen mit dem Absorber so schwenkbar sein, dass auch die tiefstehende Sonneneinstrahlung aufgefangen werden könnte. ? Problematisch erscheint mir vor allem die Verbindung zum Wasser zu sein und die Abdeckung des Dampfraumes. ? Aluminum oder besseres Material als Wärmeleiter ? Katalysator für Temperaturregulierung ? thermoelektrischer Generator ? Oder der Absorber könnte auch fest montiert sein, dazu müsste eine viel grösse Absorber-Fläche vorhanden sein.

Dies wäre dann wohl im Rahmen eines Heiss-Luft-Kraftwerkes mittels Gasturbinen oder Gas- und Dampf-Sonnenturmkombikraftwerks realisierbar (benötigte also noch Gas, welches natürlich Emissionen verursachen würde, auch wenn eine Helium-Gasturbine für höhere Wirkungsgrade verwendet werden würde). Im Falle von direkter Umwandlung von Wärme in Energie mittels thermoelektrischem Generator wäre dies jedoch nicht der Fall, wobei der Wirkungsgrad dieses Generators angeblich noch sehr gering ist. Ob so etwas realisierbar ist, kann ich jedoch nicht beurteilen. Eine Kohlekraftwerk, welches extrem höhere Leistungen erzeugt als ein Solarturm, funktioniert ja eigentlich auch nicht anders. Was ich noch nicht vollständig verstehe (weiterer Recherche-Bedarf) warum Kraftwerke, die nach dem selben Schema (Wasserdampfkraftwerk) arbeiten, solch unterschiedliche Leistungen hervorbringen können. Die Frage ist insbesonders, ob eine kleinere z.B. Acrylharz-Lupe oder Fresnel-Linse zu hohe oder zu tiefe Temperaturen generien würde, bzw. ab welcher Grösse es die technisch sinnvoll nutzbaren Temperaturen von 1'300°C ? erreicht. Aber ab 2'000°C brauche es keine Wasserkühlung mehr? Trotz stundenlanger Recherche im Internet habe ich noch keine Bilder oder Spekulationen zu solchen Solarturm-Anlagen mit einer grossen Lupe als Sonnenlichtkonzentrator gefunden und denke trotzdem, dass dies machbar wäre.


Solarserver.de - Internetportal zur Sonnenergie - Solarnews Swissolar.ch - Schweizerischer Fachverband für Sonnenergie
Solarspar.ch - die Klimaschützer Keine seltene Erden (Suche nach seltenen Erden) = keine Solarpanels
Expertenwissen für Solarfragen Silizium-Recycling (Wafer aus Recycling-Silizium braucht nur 30 % der Energie im Vergleich zu neuem Wafer)
Intersolar Europe - Weltweit grösste Fachmesse für Solartechnik Wasserverbrauch im Vergleich: (Stirling / Parabol / Turm (weniger als Parabol) / fossile und Kernkraftwerke (in der EU 40% des gesamten Wasserverbrauchs) - Warum Trinkwasser wenn man auch mit Meerwasser kühlen und dieses entsalzen kann? - Eine Alternative ist wie bereits erwähnt Trockenkühlung.
Solarchemie (Wikipedia) Japan will bis spätestens 2030 Solarenergie aus dem Weltall sammeln
Thermoelektrischer Generator Solarthermie der Zukunft: Gemasolar, das Solarturm-Kraftwerk von Torresol Energy mit Flüssigsalz-Speicher (24/7 Betrieb)
Konzentratorzellen Solar Junction stellt mit 43,5% Wirkungsgradrekord für Mehrschichtzellen mit Anwendungsbereich bei konzentrierter Photovoltaik auf
Solarenergie-Förderverein Deutschland Wirkungsgrad von 95% Solaranlage produziert Wasserstoff

geplantes Grossprojekt Desertec (Der Schwerpunkt liegt insbesondere auf Solarstrom aus der nordafrikanischen Wüste - aber nicht nur):

DESERTEC-Map_largeDESERTEC ist der Name eines Konzeptes, das beschreibt, wie mit Hilfe von Sonnenwärmekraftwerken, Windkraftanlagen oder auch Photovoltaik-Parks in Wüsten elektrischer Strom erzeugt und dieser zu den Verbrauchszentren übertragen werden kann (Klick aufs Bild für vergrösserte Ansicht). Die DESERTEC Foundation, ehemals Trans-Mediterranean Renewable Energy Cooperation (TREC), ist eine Initiative, die sich für die Übertragung von in Wüstenregionen erzeugtem Solar- und Windstrom weltweit einsetzt. Die Dii GmbH ist eine Industriegemeinschaft, die sich die Realisierung des Konzeptes für die Regionen Europa, Naher Osten und Nordafrika vorgenommen hat.

Mir persönlich gefällt das Projekt sehr gut. Es ist gut durchdacht und zeigt auf, dass schon alleine mit Sonnenwärmekraftwerken an geeigneten Orten der gesamte weltweite Energiebedarf gedeckt werden kann. In der Energiepolitik müsste eben viel mehr global und für alle Menschen gedacht werden, aber auch in anderen politischen Bereichen. Wenn es die Möglichkeit gibt mit gleich vielen Milliarden die ganze Weltbevölkerung zu versorgen oder nur Energie und einen Profit für wenige Länder zu garantieren, wofür würde sich dann der gesunde Menschenverstand, die Vernunft und die Moral entscheiden? Natürlich für alle, wenn dies auch nur irgendwie möglich wäre. Wenn man nur die Sonnenwärmekraft betrachtet (also die grösste rote quadratische Fläche) ist es eine zentrale Energiequelle, was Abhängigkeit von Stromimporten bedeutet. Schaut man sich jedoch hingegen das Gesamtkonzept an, also mit Wind, Photovoltaik-Parks (da sind ja Photovoltaik, Sonnenkollektoren oder Sonnen-Hybridkollektoren auf Dächern noch gar nicht mit gerechnet), Wasser und Geothermie an, dann ist es jedoch ein dezentrales Projekt. Es ist also ein Projekt, dass ein Mix aus dezentralen erneuerbaren Energieträgern und zentralen Grossprojekten verwirklichen möchte und meine Hoffnung ist sehr gross, dass es auch so bald wie möglich umgesetzt werden kann. Von Biomasse bin ich nicht so ein Fan, darum habe ich sie im letzten Satz bewusst weg gelassen. Dezentral würde im Falle der Sonnenergie jedoch weniger Leistung für alle bedeuten, also macht es z.B. keinen Sinn grosse Sonnenwärmekraftwerke nicht an den besten Standorten aufzubauen und darauf zu verzichten diesen Strom dann nach Europa, den nahen Osten und Afrika mittels HGÜ-Leitungen zu verteilen. Ebenfalls ist klar, dass auf der ganzen Welt jeden Tag Chemikalien am Himmel versprüht werden und dadurch die Sonneneinstrahlung ab nimmt, was natürlich nicht sehr förderlich für ein Sonnenwärmekraftwerk ist - das versprühen der Chemikalien mittels Chemtrails ist aber auch sonst eine Katastrophe für alle Lebewesen. Eigentlich ist es ein Wunder, dass überhaupt noch Sonneneinstrahlung zur Erde gelangt mit dem ganzen Weltraumschrott, der um die Erde fliegt.

Natürlich müsste in den Gebieten, wo man diese riesigen oder durch Entwicklungen evtl. kleineren Sonnenkraftwerke bauen würde, Frieden herrschen, bzw. eigentlich auf der ganzen Welt und man müsste zusammen arbeiten sich vertrauen können, damit niemand Angst haben muss, dass man irgendwie durch Konflikte vom Strom abgeschnitten werden könnte. Auf jeden Fall ist es heute schon machbar, alleine mit grossflächigen Solarkraftwerken - in vorzugsweise Steinwüsten - Strom für die ganze Welt produzieren und diesen über unterirdische Gleichstromleitungen auch problemlos auf andere Kontinente zu verteilen. Die Seekabel verursachen ein Magnetfeld und könnten evtl. Meerestiere in ihrem Lebensraum kurzzeitig stören. Daher sollte man eigentlich nicht mehr in grosse Solarkraftwerke an ungünstigen Orten investieren und schon gar nicht mehr in neue AKW's oder neue fossile Kraftwerke. Durch die Umstellung auf erneuerbare Energien lässt sich massiv Trinkwasser, welches für die Kühlung verpufft einsparen (bei Solarkraftwerken nur wenn sie mit Meerwasser gekühlt werden oder mittels Trockenkühlung, was im zweiten Fall jedoch den Wirkungsgrad minimiert). In der EU verbrauchen fossile und atomare Kraftwerke aktuell ca. 40% des gesamten Wasserverbrauch.



Fragen und Antworten zum Desertec-Projekt


konstruktive Kritik und weiteres zum Projekt: Desertec contra Transaqua: Was heisst grün wirklich? Das Wasserprojekt "Transaqua" sei angeblich besser für Afrika. Ich stelle mir dazu die Frage - warum nicht beides umsetzen? - Geld ist ja im Überfluss vorhanden (Ironie). Mehr Informationen zum "Transaqua" Wasserprojekt für die Sahel-Zone gibt es oben am Ende bei Wasserkraft. Was ist mit Zentralafrika? - es wird in Desertec mit keinem Wort erwähnt. In der Wikipedia steht, Zentralafrika brauche keine Infrastruktur und also auch keine grosse Energie-Infrastrukur, jedoch ohne Begründung und mir fällt auch keine ein. Wenn aber das grösste rote Quadrat (Sonnenwärmekraftwerke) alleine die ganze Welt versorgen kann, was nach Amerika wohl nur durch grössere Verluste über sehr lange Seekabel möglich wäre, warum soll es dann keine HGÜ-Leitungen in Richtung Süden Afrikas geben und gleichzeitig könnte man endlich die Infrastruktur dort aufbauen, die durch Kriege und Waffen aus den reichen Ländern zerstört wurde. Hier noch ein Veranstaltungsbericht der Grünen aus Deutschland zu Desertec vom 31. Mai 2011 (Eine 100%ige erneuerbare Energieversorgung ist in Europa bis spätestens 2030 möglich). Die meisten vernünftigen Menschen sind sicherlich bereit ein paar "Geld" mehr für ihren Strom zu bezahlen, wenn dadurch ihrer Gesundheit und der Natur geholfen werden kann, darum sollten aus meiner Sicht, nicht die bestimmt nur kurzfristig noch höheren Strompreise gegen "bessere" Energiequellen ausgespielt werden, wie es hier versucht wird. Chinesen steigen gross bei Wüstenstrom-Projekt ein (2013).


weitere Youtube-Videos zum Desertec-Projekt


- meteorologische Reaktoren / Augmentor-Systeme (Sonne, Wind, Wasser)

¦ Aufwindkraftwerke / Thermikkraftwerke ¦

Aufwindkraftwerk

In einem solchen "Reaktor" scheint die Sonne durch ein grosses Glas- oder auch ein lichtdurchlässiges Kunststoffdach (Kollektor) und heizt den Boden und die Luft darunter auf. Die warme Luft steigt nach oben und strömt unter dem Glasdach zu einem Kamin in der Mitte der Anlage. Es entsteht ein Aufwind (Thermik), der mit Hilfe von Turbinen in elektrischen Strom umgewandelt wird. In China ensteht ein solches Kraftwerk und soll 2013 fertig gestellt werden. Auf 277 Hektar! wird damit eine Leistung von 27.5 MW (die Zahl stimmt kaum) erzielt werden können - leider steht nichts über die Turmhöhe. Machbar sei aber alles bis zu 1500 Meter hohen Türmen. Es gibt ein Projekt namens Megapowerkraftwerk (7'000 MW Leistung), welches 7,5 Kilometer lange Türme im Meer schwimmen lassen will, um so die Aufwindkraft zu nutzen :-)


Vorteile: sämtliche allgemeinen Vorteile der Sonnen- und Windkraft können auch für Aufwindkraftwerke geltend gemacht werden (wie z.B. keine Treibhausgas- und Schadstoffemissionen, keine Abfälle, etc.). Aufwindkraftwerke können offenbar auch Nachts Strom liefern.


Nachteile: Standortabhängigkeit (wegen der Globaleinstrahlung, bzw. der benötigten hohen und regelmässigen Sonneneinstrahlung). Abhängig vom lokalen Wettergeschehen. Ein enormer Flächenbedarf. Insbesondere der extrem hohe Turm, welcher benötigt wird, verursacht hohe Kosten. Die erreichbare elektrische Leistung ist in Anbetracht der verbrauchten Fläche relativ gering.


¦ Luftwirbelkraftwerke / Tornadokraftwerke ¦

vortex_enginewirbelkraftwerk

Luftwirbelkraftwerke erzeugen Energie mittels eines künstlich erzeugten Aufwindes (Kamineffekt). Es funktioniert ähnlich einem Aufwindkraftwerk, mit dem Unterschied, dass die angesaugte Luft am Fuss durch Leitapparate in Drall versetzt wird und so einen riesigen Wirbel erzeugt, ähnlich einem stationären Staubteufel bzw. dem "Rüssel" eines Tornados. Zur Erzeugung des Aufwindes kommen verschiedene Wärmequellen in Frage. Wie beim Aufwindkraftwerk ist die bevorzugte Energiequelle die Sonnenenergie, die nach dem Treibhaus-Prinzip die Luft unter einem riesigen Glasdach erwärmt. Als Alternative könnte die Sonnenwärme durch eine andere Quelle warmer, feuchter Luft, etwa Abwärme aus Kühltürmen oder auch Meerwasser, ersetzt werden.

Die Firma Sumatel (Nazare-Projekt) ging 2006 davon aus, dass der Luftwirbel eines 300 m hohen Turmes bei einem Luftschichten-Temperaturunterschied von 30°C bis 50°C zwischen 180 MW und 310 MW erzeugen kann. 2005 war die Rede davon, dass bei Michaud Vortex-Anlagen in künftigen Kraftwerken mit 400 m Durchmesser und 100 m Höhe ein ebenfalls 100 m durchmessender Tornado entfacht werde, der sich bei einer Windgeschwindigkeit von bis zu 320 km/h in eine Höhe von 1–15 km erstrecken soll. Die Leistung würde im Bereich von 100 bis 500 MW liegen.


Vorteile: Luftwirbelkraftwerke benötigen nur einen kleinen Kamin und keinen hohen Kamin/Turm wie Aufwindkraftwerke und können so enorm Kosten einsparen.


Nachteile: Eine grosse Fläche für das riesige Glasdach wird benötigt. Luftwirbel lässt sich bei stärkerem überörtlichen Wind evtl. nicht aufrechterhalten - Die besten Standorte für diesen Kraftwerkstyp wären demnach in den Windstillen Rossbreiten. Unbekannte Risiken, wie z.B. Befürchtungen, dass sich der Luftwirbel verselbstständigen, über das Bauwerk springen und zum Tornado mutieren könnte, wurden mit Hinweis auf die Möglichkeit zum Abschneiden der Energiequelle angeblich entkräftet. Die Sonne scheint nur tagsüber, wenn diese als alleinige Wärmequelle genutzt wird und es ist fraglich ob die Restwärme aus der Erde noch ausreichen würde um den Wirbel aufrecht zu erhalten.


¦ Fallwindkraftwerke / Abwindkraftwerke ¦

fallwindkraftwerk_thumb

Geschichte der Abwindkraftwerke

Fallwindkraftwerke benötigen für ihre volle Leistung einen riesigen Turm mit ca. 1'200 m Höhe und 400 m Durchmesser! Im oberen Teil wird Wasser eingesprüht. Das verdunstende Wasser entzieht der Luft Wärme, diese kühlt sich um etwa 12 °C gegenüber der Aussenluft ab und fällt innerhalb des "Kamins" mit Geschwindigkeiten bis 20 m/s nach unten - es entsteht ein Unterdruck, der stets weitere Luft nach unten zieht. Am Fuss des Turms werden Windturbinen angeordnet, deren Rotationsenergie mittels eines Generators in elektrische Energie umgewandelt wird. Ein solcher Reaktor kann mit den erwähnten Massen eine Nettoleistung von ca. 600 MW erzielen. Der Wasserverbrauch eines solchen Kraftwerks beträgt etwa 560 Mio. m³ Wasser pro Jahr, deshalb müsste vorzugsweise Meerwasser zum Einsatz kommen, welches so zu Trinkwasser "verarbeitet" werden könnte. Die besten und stetigsten Bedingungen für diesen Kraftwerkstyp finden sich im Bereich der Rossbreiten, da hier das ganze Jahr über durch die Hadley-Zelle trockene und warme Luft zur Verfügung steht.


Vorteile: Nebst den Allgemeinen Vorteilen der sauberen erneuerbaren Energien, benötigen Fallwindkraftwerke im Vergleich mit Aufwindkraftwerken keinen Kollektor und keine direkte Sonneneinstrahlung und könnten so auch nachts funktionieren. Das Beste an diesem Kraftwerkstyp - der Druck am Fuss von Fallwindkraftwerken kann genutzt werden, um mit Hilfe der Umkehrosmose aus Meerwasser Trinkwasser zu gewinnen. Luft ist ein kostenloser und nachhaltiger Rohstoff. Die Türme könnten auch zur Kühlung verwendet werden. Der Ertrag von elektrischer Leistung ist besser als beim Aufwind- und Luftwirbelkraftwerk.


Nachteile: Etwa 1/3 der erzeugten Bruttoelektrizität wird als Pumpenergie benötigt, um das zu verdampfende Wasser auf die Spitze des Kamins zu transportieren. Der Wasserverbrauch ist enorm, daher kommt eigentlich nur Meerwasser in Frage. Insbesondere der 1'200 Meter hohe Turm ist teuer, jedoch kostet ein solches Kraftwerk mit ca. 1,5 Milliarden € im Normalfall weniger als ein neues Kernkraftwerk. Der Turm wäre um ca. 400 Meter höher als das höchste Gebäude der Welt.


8.) Energieträger in Entwicklung/Forschung aus alternativen Energien (nachhaltig, sauber?, gefährlich? - Physik / Esoterik)

- Raum-Energie-Technik (RET) - "Freie Energie"

Raumenergie aus dem Äther (Physik) - auch Nullpunkt-Energie oder Neutronen-Energie (bereits teilweise? funktionsfähig). Der Übergang der Menschheit in das Raum-Energie-Zeitalter stellt die grösste technische Revolution seit Menschengedenken dar und steht angeblich unmittelbar bevor. Die Kosten für eine Umrüstung der Geräte und Transportmittel sowie neue Geräte und neue Transportmittel wären enorm, aber es gäbe auch neue Arbeitsplätze, das Sozialsystem müsste längerfristig gesehen ausgebaut werden. Freie Energie - Eine Einführung. Überall im Weltall ist Energie. Youtube-Videos zur Raumenergie-Technik. Teslatec statt Desertec. Freie Energie (Wikipedia). Raumenergie auf dein-erfinderland.de. Deutsche Vereinigung für Raumenergie.

- Raumenerige-Konverter - Raumenergiekonverter nach Prof. C.W. Turtur

- RET-Dauerstromgerät (Schwerkraftgenerator) (Seite nur mit laufendem Antivirus besuchen, der Schadsoftware auf Webseiten blockieren kann)


- EMM-HPF-Magnetmotor

- ADD-Thermogenerator (Thermovoltaik)


- Nullpunkt-Energie aus dem Nullpunktfeld: Felix-Generator. Freie Energie im Selbstversuch. Können unsere Gedanken Materie verändern? Youtube-Videos zum Thema Nullpunktenergie.


- Wasserstoff-Fahrzeuge - Wasserstoff ist gefährlich - Wasserstoffwirtschaft - Wasserstoffherstellung ist meist nicht sauber, bis auf Herstellung aus Wasser (nur mit Meerwasser sinnvoll) - Wasserstoffherstellung aus Solarthermischen Sonnenkraftwerken wäre eine ideale Lösung, gefährlich (Unfall-Explosion-Brandgefahr) bliebe der Wasserstoff aber auch dann immer noch?
- Brennstoffzellen - Brenstoffzellenfahrzeug (mit gefährlichem Wasserstoff oder giftigem Methanol)
- Wasser-Autos/Fahrzeuge [1] [2] - was ist wenn das Auto mal richtig Durst bekommt? nimmt es dann Meerwasser? - Wasser statt Sprit - Wasserautos mit Meerwasser ohne Umwandlung in Wasserstoff unmöglich?

- Druckluftfahrzeuge - Vor- und Nachteile von Druckluftautos - Das erste luftbetriebene Auto der Welt - Catecar, Swiss Green Vehicle - Druckluftauto als Hybrid-Auto - Das umweltfreundliche Druckluftauto - Kommentar: Die Aussage, ein Druckluftauto fahre mit Luft ist eigentlich nicht korrekt, es fährt mit Strom. Zuerst muss der Druckluftbehälter mit Strom via Kompressor "aufgetankt" werden. Es ist also nur solange umweltfreundlich, solange die Stromquelle auch umweltfreundlich/sauber ist, genau wie bei den Elektroautos, was aber nicht heisst, dass es weniger Sinn machen würde mit einem solchen Auto, statt einem Benzin-Umweltsünder herumzugurken. Tatsache ist jedoch, dass der Strombedarf steigt, und um dem ganzen Sinn zu geben so rasch wie nur möglich auf saubere und erneuerbare Energien umgestiegen werden müsste - genau wie bei den effizienteren Elektroautos.

- Stirling-Motoren (Wärmekraftmaschine) - Die zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten eines Stirlingmotors - alles über Stirlingmotoren - "vergessener" Motor als Öko-Innovation

- Sojaauto mit Hanf als Treibstoff (nebst Medizin siehe auch unter Drogen und insbesondere nebst der Herstellung von Papier- und Karton aus Hanf statt Bäume/Regenwald abholzen)

- Antigravitationsantrieb (für Fahrzeuge, Flugzeuge, Raumfahrt) - Was ist Antigravitation? (Wikipedia - auf Englisch umschalten für mehr Infos) - Antigravitationsforschungen - angebliches Patent für Antigravitation - fliegender Dune-Sandwurm mit Antigravitationsanstrieb? - Antigravitationsgenerator - John Hutchison (siehe Links)

- Skalarwellen (angeblich zur Energiegewinnung und mit Heilungspotential) - Konstantin Meyl - Skalar-Projekte - Skalarwellen nur Pseudowissenschaft? - Diskussion über Skalarwellen (Todesstrahl?)

- Blitz-Energie - Kann man die Energie von Blitzen speichern? [1] [2] [3] [4] - Wie jeder noch so kleine Blitz erfasst wird - Aus Blitzen lässt sich keine Energie gewinnen - Wasserstoff aus Blitzen

- Kernfusion - Kernfusionsreaktor - (sauber, weniger Radioaktivität und nachhaltig) - Wann kommt die Fusionsenergie? - Z-Maschine - ITER - weitere Reaktoren - Kernfusion- die Zukunft?

Kernfusion in einem geheimen Labor in Bologna (Italien) geglückt ohne Radioaktivität?


- feinstoffliche Energien (Unterschied der physikalischen Energie zur esoterischen Energie des Menschen) (nicht zum Antrieb von Maschinen oder zur Stromerzeugung) Äther (Esoterik)

- Orgon-Energie - Tachyon-Energie - Beschreibung der Orgon-Energie - Orgonit und Cloudbuster - Youtube-Viedos zu Orgon und Orgontherapie

- hier noch eine umfassende Datenbank mit weiteren (alternativen) Energien (aus dem Buch der Synergie)

- KIT erforscht induktive Übertragung von mehr 100 KW im Strassen und Schienenverkehr (Induktive Übertragung - Wikipedia).


9.) Weitere mögliche zukünftige Energieträger aus alternativen Energien (nachhaltig, sauber, Sci-Fi)

- Zyklotron-Photonenantrieb - z.B. nach dem Prinzip des Rückstossantriebs (oder wie beim Raumschiff Comet von Captain Future) zusammen mit Schwerkraftgenerator drehendes Ding, um die Schwerkraft im Weltraum zu gewähren) - Zyklotron - Zyklotron-Experiment - Quasi eine Verdrillung der Zeit - Angenommen die ESA hätte ein Raumschiff mit Photonenantrieb gebaut - Re: Photonenantrieb


- Warp-Antrieb (Raumschiff Enterprise)


- Hyperantrieb (Stargate Universe)


- fliegende Autos oder sogar Motorräder, Busse, etc. - mit Magnet-Supraleiter-Technologie und/oder Antigravitation (siehe oben) auf einer (Magnet-)Autobahn ohne Auffahrmöglichkeit - Vision Zero = keine Unfälle? (wie z.B. in das fünfte Element oder eher wie in einem meiner Lieblingsfilme: Minority-Report (Precrime) - jedoch nicht mit solchen Kapseln sondern mit eher autoartigem Aussehen, bzw. heutigen Autos) - fliegender Fisch


- Heutige Antriebsmethoden für die Raumfahrt (Feuerungsantriebe)


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Zuletzt aktualisiert am Sonntag, 27. März 2016 17:57

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