“Die Menschheit ist krank geworden durch das, was uns der große Erfolg gebracht hat.”
(Ernst Ulrich von Weizsäcker) Gemeint ist der Erfolg der industriellen Revolution.
Diese Belegarbeit umfasst die Problematik zunehmender energiebedingter Umweltbelastung,
Gründe für die Abkehr von fossilen Brennstoffen, sowie die teilweise Substitution durch
Solarenergie im Sinne der Backstop-Technologie.
Es wird ein Zusammenhang zwischen den Energiesystemen und der gesellschaftlichen Entwicklung
hergestellt, sowie der „Sehnsucht“ der Öffentlichkeit nach einem für die Allgemeinheit
praktikablen und „bezahlbaren“ regenerativen Energiesystem, im Sinne der Humanisierung.
Anfangs, mit Entspannung auf den Energiemärkten ist das öffentliche und energiepolitische
Interesse an den erneuerbaren Energiequellen noch zurückgegangen (nach den Ölpreiskrisen);
fand dieses Thema nicht nur aus monetären Gründen eine erneute Interessenbelebung nach
mehreren äußeren Anstößen. Die schnelle Ausbreitung des Waldsterbens (1984 und 1985),
die Reaktor-Katastrophe in Tschernobyl (April 1986) und die erneut vorgebrachte Sorge über
die Auswirkungen eines langfristigen Anstiegs der CO2-Konzentration in der Atmosphäre
sind nur einige dieser Anstöße. Anhand der aktuellen Preise für fossile Energieträger (z.B. Öl,
Kohle) ist nicht außer acht zu lassen, dass diese mittelfristig eher nur verhalten steigen
werden, deswegen sollte die wirtschaftliche Nutzungsmöglichkeit erneuerbaren
Energiequellen in den nächsten 10-20 Jahren nicht überschätzt werden.
Warum die Solarenergie als beste aller Alternativen zu fossilen Energieträgern zu sehen ist,
wird im Laufe dieser Belegarbeit in den folgenden Kapiteln erläutert.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Industrielle Revolution
3. Kohle, Öl und Gas
4. Wasserstoff
5. Solare Wasserstoffwirtschaft
6. Zusammenhang zwischen Energiesystemen und der Entwicklung von Gesellschaften
7. Grenzen der klassischen Energiewirtschaft
8. Herausforderungen einer zukunftsfähigen Energiewirtschaft
9. Energetische Umweltbelastungen
a. Dimensionen der Umweltbelastung
b. Tendenzen der Luft- und Klimabelastung
c. Gegenmaßnahmen und Entwicklungen
10. Fazit
11. Quellen
1. Einleitung
“Die Menschheit ist krank geworden durch das, was uns der große Erfolg gebracht hat.” (Ernst Ulrich von Weizsäcker) Gemeint ist der Erfolg der industriellen Revolution. Diese Belegarbeit umfasst die Problematik zunehmender energiebedingter Umweltbelastung, Gründe für die Abkehr von fossilen Brennstoffen, sowie die teilweise Substitution durch Solarenergie im Sinne der Backstop-Technologie. Beginnend mit dem Anschneiden der industriellen Revolution als Verursachung der verstärkten Nutzung fossiler Energieträger, mit der Entwicklung der ersten Dampfmaschinen und der verstärkten Kohleförderung. Es wird ein Zusammenhang zwischen den Energiesystemen und der gesellschaftlichen Entwicklung hergestellt, sowie der „Sehnsucht“ der Öffentlichkeit nach einem für die Allgemeinheit praktikablen und „bezahlbaren“ regenerativen Energiesystem, im Sinne der Humanisierung. Anfangs, mit Entspannung auf den Energiemärkten ist das öffentliche und energiepolitische Interesse an den erneuerbaren Energiequellen noch zurückgegangen (nach den Ölpreiskrisen); fand dieses Thema nicht nur aus monetären Gründen eine erneute Interessenbelebung nach mehreren äußeren Anstößen. Die schnelle Ausbreitung des Waldsterbens (1984 und 1985), die Reaktor-Katastrophe in Tschernobyl (April 1986) und die erneut vorgebrachte Sorge über die Auswirkungen eines langfristigen Anstiegs der CO2-Konzentration in der Atmosphäre sind nur einige dieser Anstöße. Anhand der aktuellen Preise für fossile Energieträger (z.B. Öl, Kohle) ist nicht außer acht zu lassen, dass diese mittelfristig eher nur verhalten steigen werden, deswegen sollte die wirtschaftliche Nutzungsmöglichkeit erneuerbaren Energiequellen in den nächsten 10-20 Jahren nicht überschätzt werden. Warum die Solarenergie als beste aller Alternativen zu fossilen Energieträgern zu sehen ist, wird im Laufe dieser Belegarbeit in den folgenden Kapiteln erläutert. Wesentliche, für das bevölkerungsreiche Europa, wichtige Faktoren sind vorab zu nennen: Aus Sicht der Luftreinhaltung sind Solaranlagen jeder Ausprägung zweifellos zu den umweltverträglichsten Energiebereitstellungssystemen zu zählen und es findet keine visuelle Beeinträchtigung des Landschafts- und Siedlungsbildes bzw. akustische Belastung, wie bei Windenergieanlagen statt. Abgesehen vom Versorgungsrisiko durch die Verwicklung Erdöl exportierender Staaten in innerpolitische und/oder regionaler Konflikte (siehe jüngster Irak-Krieg und dessen Folgen auf die Rohölpreise). Luft- und Gewässerverschmutzung (Smog) machen sich unmittelbar bemerkbar, die Medien informieren und kommentieren, die Politik und Organisationen reagieren und in vielen europäischen Ländern wächst die öffentliche Unzufriedenheit mit dem „Lebensbereich Umwelt“.
2. Industrielle Revolution
Die Industrialisierung beschreibt den Prozess der Herausbildung und Entwicklung der Großindustrie, Übergang zur maschinellen Produktion in Fabrikbetrieben, verbunden mit dem Anwachsen der Städte und der Entstehung großer Industriezentren. (vgl. [MAYERS], S.355) Damit ist die industrielle Revolution die größte Umwälzung menschlicher Existenz in der Weltgeschichte. Heute beginnt die Industrialisierung neben Fortschritt auch Probleme ungeheuerlicher Art hervorzubringen, dass man sich deren Bewältigung kaum vorzustellen vermag: z.B.: die Verpestung der Luft und Verschmutzung der Umwelt durch Industriemüll. Zu Beginn des 19. Jh. kristallisierte sich schon folgendes Problem heraus: Der Bedarf an Maschinen steigert die Nachfrage an Eisen gewaltig. Aus Eisenerz wurde mit Hilfe von Holzkohle Roheisen geschmolzen. Schon um 1800 nahm der Bedarf an Kohle drastisch zu, als Holzkohle durch das Roden der Wälder knapper und teuerer wurde. Darauf hin kam der Einschmelzung von Eisen der Kohle zu. Anfangs wurde nur im Tagbau abgebaut, auf Grund der fehlenden Pumpen für den Untertagbau. Seit der Dampfmaschine konnte Kohle aus immer größeren Tiefen abgebaut werden. (vgl. [WIKI]) Kohle entwickelte sich zur unentbehrlichen Ressource. (vgl. [ZuM], S. 87f)
3. Kohle, Öl und Gas
Die industrielle Revolution basierte im Grunde genommen auf fossilen Brennstoffen. Zuerst kam die Kohle, aber als dann das Öl entdeckt und genutzt wurde ging es erst richtig los. Mit Öl hat die Menschheit die billigste und in der größten Menge vorhandene Energiequelle entdeckt, die es jemals gab. Das Resultat ist, dass wir die menschliche Bevölkerungszahl von nur ein paar hundert Millionen am Beginn der industriellen Revolution auf über 6 Milliarden erhöht haben. So haben fossile Brennstoffe unsere Art zu leben, unsere Sicht der Welt, wie viele von uns auf diesem Planeten leben, wie wir leben und wo wir leben verändert. Es gibt Städte an Orten, wo die Natur es normalerweise nicht erlauben würde, dass dort Menschen leben. All diese Dinge zusammen haben unsere heutige Art zu Leben erschaffen, das Leben dass wir heute kennen und das Öl ist ein zentraler Faktor für dieses Leben.
Jahrelang waren die fossilen Brennstoffe, hauptsächlich Kohle, später Öl und Gas die Hauptenergielieferanten. Erst die Ölkrisen in den 70er Jahren, Kriege um Öl, wie zum Beispiel der Golfkrieg, sowie verschmutzte Meere und verseuchte Luft führten dazu, das über eine Weiterführung der bisherigen Energiepolitik nachgedacht wurde. Weiter Faktoren dieser Überlegung waren der exponentielle Anstieg der Erdbevölkerung und die ungeheuere Energieverschwendung. Die jährlichen CO2-Emissionen durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe stiegen seit 1860 bis in das Jahr 1985 um das 50fache an.
4. Wasserstoff
Wasser ist „die Kohle der Zukunft“ und steht als „unerschöpfliche Quelle von Wärme und Licht“ zur Verfügung. Alles dreht sich, alles strebt nach jenem Stoff, den die Chemiker Hydrogenium (H) nennen. Mit einem spezifischen Gewicht von 0,00008987 Gramm pro Kubikzentimeter ist Wasserstoff das leichteste aller Elemente und steht am Anfang des Periodensystems. Er ist nicht nur das einfachste, sondern zugleich auch das häufigste Element im Universum. Er ist unsichtbar, nicht giftig, stark flüchtig, zündfreudig, reagiert leicht mit Sauerstoff und verbrennt zu Wasser. In der Natur kommt Wasserstoff nur in gebundener Form vor und ist Bestandteil der meisten uns umgebenden Materie. So spielt diese Substanz eine wichtige Rolle als idealer Energiespeicher.
In Island, wo seit 20 Jahren über den Einstieg in die Wasserstoffwirtschaft diskutiert wird, sind nun konkrete Ergebnisse in Sicht. Die Erdwärme auf der Insel, sowie die dortigen Wasserkraftwerke sollen den elektrischen Strom erzeugen, der zur Elektrolyse notwendig ist. Sie zerlegt Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2). Dieser Wasserstoff erzeugt als Brennstoff keine schädlichen Abgase. Mit ihm werden dann die Privatautos der 270000 Isländer fahren und der öffentliche Busverkehr rollen. Selbst die Fangflotte der Nordmänner sollen - von Erdölimporten unabhängig - mit Wasserstoff betrieben werden.
Bis diese Pläne in den nächsten Jahren stufenweise verwirklicht sind, kann sich schon heute jeder beim Baden im mit 40 Grad Celsius dampfend-heißen Thermalwasser im Freibad der „Blauen Lagune“ vom Energieüberfluss auf der Insel überzeugen. In der Ferne ragen auf einem gut 60 Meter hohen Hügel die vier gewaltigen Metallzylinder empor, die zum Wahrzeichen Reykjaviks geworden sind. Diese Wasserspeicher versorgen alle Häuser mit heißem Wasser. Aus Öl oder Kohle wird in Reykjavik kein Strom mehr gewonnen oder Heizwärme erzeugt.
Alternativen zu den fossilen Brennstoffen sind in unseren gemäßigten Breiten nicht in dem Maß vorhanden wie auf Island oder im Sonnengürtel der Sahara. Weder Geothermik noch Solarenergie sind derart verbreitet, dass rasch die Trendwende hin zur Wasserstoffwirtschaft vollzogen werden könnte. Deshalb soll das Große in kleinen Schritten entstehen. So wollen zum Beispiel Opel und die amerikanische Muttergesellschaft General Motors zusammen mit Partnern stufenweise bis zum Jahr 2020 in Europa eine flächendeckende WasserstoffInfrastruktur für den Straßenverkehr aufbauen. Man will den Wasserstoff aus regenerativen Energiequellen gewinnen, also zum Beispiel aus Wasser, Wind, Sonne und Biomasse. Für eine schrittweise Einführung von Wasserstoff währe die zur Erdgasversorgung aufgebaute Infrastruktur in Deutschland geeignet. (vgl. [GOY] S.394f)
BMW, die Technische Universität München und das Sultanat Dubai betreiben gemeinsam ein Projekt, um solar erzeugten Wasserstoff vom Persischen Golf an deutsche Zapfsäulen zu transportieren. Dieses Problem wird im nächsten Abschnitt noch genauer betrachtet (-> solare Wasserstoffwirtschaft). Der Aufbau eines umspannenden Tankstellennetzes wird nach Schätzungen von Aral allein in Deutschland rund 100 Milliarden Euro kosten - sollten alle der rund 50 Millionen Automobile mit Wasserstoff fahren. Dies ist kurzfristig ebenso wenig zu leisten, wie die dafür notwendigen 240 Millionen Tonnen Wasserstoff gewonnen werden können. (vgl. [STEGERS])
Dem hinzu kommt die Frage der Wirtschaftlichkeit und Markteinführung, deren wesentlichster Einflussfaktor die langfristig zu erwartende Preisentwicklung bei den erschöpfbaren Primärenergieträgern ist. Ohne einen deutlichen Preisanstieg der fossilen Energieträger werden der Wandel und die Einführung weder praktikabel noch wirtschaftlich sein. (vgl. [GOY] S.396ff)
Aber Wasserstoff aus Wasser herzustellen verbraucht mehr Energie in Form von Elektrizität, als der Wasserstoff später wieder hergibt.
5. Solare Wasserstoffwirtschaft
Wasserstoff bietet interessante Anwendungsvorteile gegenüber Erdgas und Mineralölprodukten.
Das Problem: Wasserstoff kommt in der Natur nicht rein vor, vielmehr muss er erst in aufwendigen Verfahren aus fossilen Energieträgern oder mit Hilfe von Elektrolyse aus Wasser gewonnen werden. Elektrolyse erfordert jedoch Strom. Dieser könnte aus regenerativen Energien erzeugt werden, aber auch aus Kernenergie.
[...]
- Citar trabajo
- Jan Borsdow (Autor), 2005, Solarenergie als Humanisierung der industriellen Revolution, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/70923
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