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Erneuerbare Energien in der Historie

Was wir heute so großzügig verheizen, entstand in der Kinderstube der Evolution vor 500 Millionen Jahren im schwülwarmen Klima des Cambrium-Zeitalters, als aus Einzellern fortpflanzungsfähige Organismen wurden. Biologen und Paläontologen mögen sich streiten, ob zuerst die Pflanzenwelt, gemäß Genesis I. Buch Mose 1. 11 an Land, oder die tierischen Mikroorganismen aus Aminosäuren im warmen Wasser der Ursuppe entstanden.

Heute muss bei der Suche nach wirkungsvoller Ausbeute der Sonnen-Energie jeder vertretbare Weg beschritten werden, denn die nutzbaren fossilen Brennstoffe können innerhalb weniger Generationen erschöpft sein, und zwar die Produkte der vormaligen Bewohner der Ursuppe – als Lieferanten fossiler Kohlenwasserstoffe (Öl) – vor den ausgehärteten Relikten riesiger Wälder (Steinkohle).

Die Nutzung nachwachsender Energieträger aus der Pflanzenwelt zum Gewinn von Trockensubstanz mit beträchtlichem Heizwert ist nicht neu – mein Vater kultivierte schon in den 30-er Jahren des vorigen Jahrhunderts Raps und Rübsen zur Ölgewinnung und pflanzte an Seerändern und in Sumpfgebieten schnellwachsende Kanadische Pappeln und Roterlen für die eigene Brennholzversorgung – damals ging es nur um´s Geld! Das Produkt dieser Kultur wäre auch heute noch billig und ist sogar speicherbar – erfordert aber sehr grosse Anbauflächen und viel Wasser, und scheidet damit für eine Vollversorgung und kommerzielle Energieanwendung (Ersatz für Kern-Energie) aus, auch wenn das Potential auf ca. 200 Milliarden Kilowattstunden geschätzt wird – alle Kernkraftwerke zusammen liefern heute 170 Milliarden Kilowattstunden jährlich – aber die Verluste bei der Verstromung waren dabei wohl nicht mitgerechnet worden!

Seit der Energie-Inhalt des eingestrahlten Sonnenlichts bei klarem Himmel mit ca.1 Kilowatt je Quadratmeter gemessen wurde, ist die Sonnen-Energie kalkulierbar und erlaubte eine technische Anwendung – zunächst als Wärme, mit 50 % Ausbeute. Nach dem Wärme-Dampf-Prozess gewinnt das LUZ-Engeneering-Farm-Kraftwerk in der Mojave-Wüste mit schwenkbaren Hohlspiegeln etliche Megawatt elektrische Energie mit 13 % Ausbeute.

Mit einem vergleichbaren Wirkungsgrad von 10 bis 15 % kann man heute „Strom aus Sonnenlicht“ mit Hilfe der Photovoltaik auch in unseren Breiten gewinnen, – damit ist im Kalenderjahr das Zwanzig- bis Sechzigfache des Ackerertrages zu erzielen, und zwar als direkt verwendbare elektrische Energie - allerdings für den stolzen Preis von gegenwärtig ca. 50 Euro-Cent je Kilowattstunde, der sich aus Anschaffung, Pflege und Amortisation ergibt, und das nur in Groß-Anlagen. Speicher als Ersatz für den Betrieb in Ausfallzeiten gibt es bisher nur für den Hausgebrauch als Starterbatterien, und die werden wegen der kürzeren Lebensdauer noch teurer. Immerhin liefert eine solche Solar-Anlage während 900 Stunden jährlich volle Typenleistung, in Abhängigkeit von der Gegend.

Die Anwendung der Wind-Energie für Antriebe kennen unsere Vorfahren seit Jahrhunderten als relativ klobige „Deutsche Bock“- oder „Holländische Galerie-Windmühlen“, mit nur 4 bzw. 8 Kilowatt Leistung. Die heutigen „Windkonverter“ verdanken ihren Wirkungsgrad von ca. 23 % der überstrichenen Propellerfläche im Windfluß, und profitieren von der Entwicklung im Flugzeugbau. Sie sind die Hoffnungsträger von Herrn Trittin für den Gewinn elektrischer Energie aus Wind mit Leistungen bis zu 4,5 Megawatt, und damit kann an guten Standorten an der Küste in 2000 Stunden jährlich bei Windstärken von 6 bis 11 Beaufort volle Leistung erzielt werden, die sich in der Praxis bei Schwachwind ab 4 Beaufort auf 6000 Stunden ausdehnen würden (allerdings mit erheblich geringerer Leistung), was natürlich den Energiepreis von Euro 0,07 auf Euro 0,20 je Kilowattstunde erhöht. (Angabe Windpark Rüdersdorf bei Berlin). Der Preis für die Zwischenspeicherung bei Flaute wäre auch geringer als bei Photovoltaik, aber der Reservebedarf zur Stabilisierung der Netzspannung ohne Regelung im Parallelbetrieb mit der Überlandzentrale macht den fossil gefeuerten Dampfkraftwerken heute schon Schwierigkeiten, da sie entsprechende Leistungsreserven ohne Vergütung vorhalten müssen.

Ing. Heinz Wiechmann