Umweltschonende Energiequellen werden weltweit vermehrt erschlossen. Nachhaltige Produktion beginnt bereits im Kleinen – in Privathaushalten und Gewerbebetrieben.
Wird von alternativen Energien gesprochen, wird damit allgemein die Energie aus Windkraft, Sonnenlicht sowie Wasser verbunden. Genau deshalb ist der Terminus alternative Energie eigentlich falsch, denn genau diese Energiequellen nutzt die Menschheit seit Jahrhunderten. Die Müller trieben mit Wasser- oder Windkraft ihre Mühlsteine an, nachdem im 16. Jahrhundert die erste Windmühle in Holland erfolgreich eine Entwässerungspumpe antrieb. Heißwasser wurde bereits vor Christi Geburt gezielt durch Sonnenstrahlen produziert. Somit sind Wasser, Wind und Sonne quasi die traditionellen Energiequellen, die besser als nachhaltig zu bezeichnen sind.
Weitere allgemeine Irrtümer im Bereich nachhaltiger Energien sind, dass
- Sonnenlicht von Privathaushalten und Gewerbebetrieben nur zur Stromerzeugung via Photovoltaik genutzt werden kann.
- Windkraft ausschließlich in Offshore-Parks Strom erzeugt.
- sich Strom aus Wasserkraft nur für große Konzerne lohnt.
- Erdwärme aus den Tiefen unseres Planeten kommen muss.
- Biomasse uneingeschränkt umweltfreundlich ist.
Die Kraft der Sonne als nachhaltige Energiequelle nutzen
Im Kern der Sonne werden in jeder Sekunde rund 564 Millionen Tonnen Wasserstoff in einem Fusionsprozess zu etwa 560 Millionen Tonnen Helium umgewandelt. In der Tat reduziert sich die Masse unserer Sonnen in jeder einzelnen Sekunde um etwa 4,3 Millionen Tonnen. Allerdings ist der Stern derart riesig, dass es noch grob 5 Milliarden Jahre dauern wird, bis auf der Sonne das Licht ausgeht. So lange können wir ungeniert die Kraft der Sonne nutzen, um sie in brauchbare Energie umzuwandeln, auch im Kleinen. Bis 2030 werden alle Kleinsolaranlagen zur Stromerzeugung bereits mehr als 10 Gigawatt produzieren, was ausreicht, um 10 durchschnittlich leistungsfähige Kernkraftwerke zu ersetzen.
Photovoltaik – der saubere Strom
Auf immer mehr Hausdächern blitzen Solarmodule in der Sonne. Inzwischen wird die Entwicklung ganzer Hausdächer als Sonnenkollektoren vorangetrieben, was Häuslebauern das Decken des Dachs mit herkömmlichen Ziegeln erspart. Stattdessen werde Solardachziegel oder Solardachpfannen genutzt. Dies sind Photovoltaikmodule in der Form herkömmlicher Dachpfannen, die das Hausinnere vor der Witterung schützen und zugleich Strom liefern.
Wärme aus Sonnenenergie
Häufig ist der Grund Platzmangel auf dem Dach, oft aber auch Unwissenheit, denn in den wenigsten ökologischen Einfamilienhäusern werden Heißwasser und Heizung direkt über die Sonnenenergie betrieben. Dabei sind Wärmekollektoren sehr wohl in der Lage, wohlige Wärme in einem Haus zu verbreiten und für heißes Wasser zu sorgen – auch in der Nacht. Dazu wird ein Wärmespeicher genutzt und eine Flüssigkeit, die große Ähnlichkeit mit der Kühlflüssigkeit in Fahrzeugmotoren hat.
Windkraftanlagen für Haushalte und Gewerbebetriebe
Kommt das Thema Windkraft zur Sprache, wird in der Regel über riesige Offshore-Anlagen gesprochen, wie sie beispielsweise im Wattenmeer entstanden sind. Kaum bekannt ist, dass es inzwischen auch kleine Windgeneratoren im Handel gibt, die wie bei Photovoltaik auf einem 12-V- oder 24-V-System Strom erzeugen. Qualitativ gute Windkrafträder liefern bereits ab Windgeschwindigkeiten von lediglich 2 m/s rund 400 Watt. Bei voller Leistung, also ab 20 m/s, sind in der Regel 800 Watt bis 5.000 Watt Leistung möglich, je nach Größe der Rotoren und Generatoren. Diese innovativen Anlagen sind die ideale Ergänzung zu einer Solaranlage, denn so wird bereits bei etwas Wind rund um die Uhr nachhaltig Energie umgewandelt – auch nachts.
Diese Windkrafthausanlagen werden im traditionellen Design als Propeller hergestellt. Es sind aber auch futuristisch aussehende und zuverlässig funktionsfähige Modelle verfügbar, bei denen mit Luftöffnungen versehene Säulen oder Parabolspiegel mit integrierten Rotoren den Generator antreiben und so den begehrten Strom produzieren.
Geothermie – die Energie aus dem Inneren der Erde
Versuche mit geothermischer Energiegewinnung haben dazu geführt, dass mehrfach kleinere Erdbeben ausgelöst wurden. Anders in Ländern wie den Philippinen, denn der Inselstaat im Südpazifik liegt mitten auf dem sogenannten Pazifischen Feuerring. Hier werden kleinere Erdbeben täglich verzeichnet. Dafür ist das Erdinnere heiß, denn große Lavaströme bahnen sich im Untergrund ihren Weg. In dieser Region werden ein paar kleine zusätzliche Erdbewegungen in Kauf genommen, denn die Energieausbeute ist beachtlich. Allein das Geothermiekraftwerk nahe der Stadt Ormoc versorgt die Inseln Leyte, Samar und Biliran mit zusammen über 18 Millionen Einwohnern mit kostengünstigem, nachhaltigem Strom. Und obendrein werden teilweise die Metropolregionen von Cebu City und Manila mit versorgt.
In deutschen Privathaushalten sind Wärmepumpen das Pendant im Kleinformat. Rund 200 Meter tief sind Bohrlöcher, in denen zumeist Wärmekollektoren in von der Natur erhitztem Grundwasser oder einer heißen Gesteinsschicht die Energie sammeln, um Heizungen und Heißwasserspeicher zu betreiben. Bei dieser relativ geringen Entnahme von Energie besteht zudem kaum die Gefahr, dass ein Erdbeben ausgelöst wird.
Eine weitere Möglichkeit sind Komposthaufen. Diese müssen eine entsprechende Größe besitzen und es sind immer mindestens zwei davon notwendig. Beim Verrottungsprozess wird Wärme erzeugt, wobei die Temperaturen im Innern eines Kompostes bei 60 Grad Celsius bis zu 90 Grad Celsius liegen. Sind ausreichend Grünabfälle und Platz vorhanden, kann diese Energie mit einem Wärmekollektor gewonnen werden.
Wasserkraft ermöglicht gewaltige Energiemengen
Gezeitenkraftwerke, Strömungskraftwerke, Staudämme und Kraftwerke, die den Tidenhub ausnutzen, werden industriell zur sauberen Energieumwandlung eingesetzt. Diese Möglichkeiten bleiben Privathaushalten und Gewerbebetrieben verschlossen, es sei denn über das eigene Grundstück schlängelt sich ein stets gut gefüllter Bach oder Fluss.
Rückgewinnung auch für bestimmte Gewerbebetriebe möglich
Generell rentieren sich Rückgewinnungsanlagen nur dort, wo sehr viel Energie umgesetzt wird, beispielsweise in Stahlschmelzen, industriellen Schmiedebetrieben oder in Unternehmen, die beispielsweise Ziegel oder Alkohol in beachtlichen Mengen brennen.
Ein positives Beispiel für clevere Energienutzung durch Rückgewinnung im Kleinen ist eine Wäschereifiliale in Kanada. Dort fallen quasi pausenlos heiße Abwässer an, die dank einer Wärmerückgewinnungsanlage die über der Filiale liegenden Wohnungen mit heißem Wasser und Heizungswärme versorgen.
Biomasse – eine Energiequelle in der Kritik
In der Tat ist Biomasse ein nachwachsender Rohstoff, mit dem sich Dampf zum Betrieben von Turbinen erzeugen lässt. Außerdem können Bioethanol, brennbare Pflanzenöle oder Pellets zur Verbrennung hergestellt werden. Vorteil ist, dass bei der Verbrennung nicht mehr CO2 ausgestoßen wird, als die Biomasse zuvor beim Wachstum aufgenommen hat – womit Biomasse CO2-neutral ist. So weit die Theorie. Kritiker sagen:
Biomasse ist nicht CO2-neutral, weil die erheblichen Emissionen beim Transport, beim Anbau und bei der Ernte oder dem Sammeln außer Acht gelassen werden. Werden energiereiche Pflanzen wie Mais, Sonnenblumen oder Raps gezielt als Biomasse angepflanzt, stehen diese in direkter Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion, was dort zu Preissteigerungen führt.
Außerdem besteht ein direkter Wettbewerb zu Pflanzen, die als Rohstoff für Kunststoffe auf natürlicher Basis angebaut werden. Ein beachtlicher Teil der Pellets wird aus Totholz und Unterholz hergestellt, was in großem Stil in Wäldern gesammelt wird. Genau dieses Unterholz sowie Totholz benötigen aber die Wälder zum gesunden Wachstum, denn daraus entsteht die lebenswichtige Humusschicht.
Um den Energiebedarf in Deutschland mit Biomasse zu decken, wäre eine Anbaufläche notwendig, die etwa doppelt so groß wie ganz Europa ist.
