Regenerative Zukunft

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Neue Technologien

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Hier sollen einige Techniken vorgestellt werden Energie effizienter zu nutzen oder auf neue Wege zu "erzeugen".

Biokunststoffe

Novamont SPA arbeitet an Biologisch Abbaubaren Werkstoffen (BAW). Die Idee hierbei ist es, Kunststoffe aus z.B. Maisstärke, Kartoffelstärke, Weizen etc herzustellen, dadurch die Abhängigkeit vom Erdöl etwas zu verringern und umweltschonendere Prozessketten zu entwickeln. Ein Ziel wäre es, das gegenwärtig benutzte Thermoplast (Polyäthylen) zu ersetzen, dass in der Natur extrem langsam abgebaut wird und auch von UV-Strahlung oder Mikroorganismen kaum angegriffen werden kann.

Ein Beispiel für BAW ist das Material "Mater-Bi", dass aus Stärke hergestellt und wie regulärer Kunststoff verarbeitet werden kann. Laut Unternehmensangaben ist Mater-Bi besonders geeignet für Müllsäcke, da es nicht durchweicht, reißfest und geruchsdicht ist. Mater-Bi wird schnell und rückstandsfrei zersetzt.

Quellen: [1] C.A.R.M.E.N. (Centrales Agrar-Rohstoff-Marketing- und -Entwicklungs-Netzwerk): "Mater-Bi – eine Alternative zu herkömmlichen Kunststoffen", [2] Vollborn/Georgescu – "Prima Klima". Lübbe Verlag 2008, S. 266-267


 

Zugdrachen für Containerschiffe

SkySails GmbH entwickelt Zugdrachen (Spezialsegel), die an Frachtschiffe angebracht werden können und sie ziehen können. Die Steuerung des Segels ist dabei automatisiert. Zitat der Homepage: "Durch Einsatz des SkySails-Systems können der Treibstoffverbrauch und die Emissionen eines Schiffes im Jahresdurchschnitt, abhängig von den Windverhältnissen, zwischen 10 und 35% gesenkt werden. Herrschen optimale Windbedingungen, kann der Treibstoffverbrauch zeitweise um bis zu 50% reduziert werden." Der Hersteller hofft, dass durch Einsatz der SkySails im großen Maßstab bis zu 150 Millionen Tonnen CO2 jährlich eingespart werden könnten. Zur Zeit ist das Unternehmen noch in der Prototyp-Phase.

Quellen: [1] http://www.skysails.info/deutsch/unternehmen/, abgerufen am 30.04.2011, [2] Vollborn/Georgescu – "Prima Klima". Lübbe Verlag 2008, S. 264-265


 

Brennstoffzellen für Elektromotoren

im Verkehr. Ein Studententeam der TU Chemnitz unter dem Namen "Fortis Saxonia"  arbeitet an leichten, energiesparenden Fahrzeugantrieben. Das Projekt ist eher als "Proof of Principle" zu verstehen. Trotzdem ist es gelungen, Fahrzeuge mit einem Gesamtgewicht von unter 50kg zu entwickeln, die mit dem Energieäquivalent eines Liters Benzin über 2500 Kilometer fahren können (Höchstgeschwindigkeit knapp 40 km/h).

Quellen: [1] http://www.fortis-saxonia.de/sax/, abgerufen am 30.04.2011, [2]  Vollborn/Georgescu – "Prima Klima". Lübbe Verlag 2008, S. 255-256


 

Brennstoffzellen für Flugzeuge

Das DLR hat einen Flugversuchsträger A320 ATRA, der mit einem Brennstoffzellensystem (Michelin) ausgestattet ist. Diese Brennstoffzelle ist nicht für den Antrieb geeignet und soll erst einmal die prinzipielle Tauglichkeit für den Einsatz in Flugzeugen prüfen. Das Ziel ist entsprechend die "Verbesserung der Kraftstoffeffizienz beim Einsatz des Flugzeuges, die Minimierung der Umweltbelastungen". Als erstes Flugzeug, das auch tatsächlich nur von einer Brennstoffzelle betrieben wird, gilt wohl der "HyFish", ebenfalls vom DLR. Leider ist dieses Flugzeug 1,2m lang und nur 6kg schwer, so dass die Massenproduktion für den Passagierverkehr wohl noch eine Weile dauern wird...

Quellen: [1] http://www.dlr.de/desktopdefault.aspx/tabid-1/86_read-12568/, abgerufen am 30.04.2011, [2] Vollborn/Georgescu – "Prima Klima". Lübbe Verlag 2008, S. 256-257, [3] http://de.wikipedia.org/wiki/HyFish, abgerufen am 30.04.2011


 

Wasserstoffspeicher

.. für Autos sind ein Problem und haben der vor einigen Jahren ausgerufenen "Hydrogen Economy" einen großen Strich durch die Rechnung gemacht. Die größten Herausforderungen sind langzeitstabile Speicher, stabile Leitungen und die Zeitdauer die ein Ladevorgang benötigt. Am Anfang der Entwicklung dauerte das Tanken mehrere Stunden und Wasserstoff diffundierte sehr schnell sogar aus Stahltanks oder Antriebskomponenten hinaus. Am Forschungszentrum Karlsruhe arbeitet man an Titan-Nanoclustern, die versprechen, den Ladevorgang auf wenige Minuten zu reduzieren.

Eine große Frage ist allerdings nach wie vor die Gewinnung des Wasserstoffs. Großtechnische Elektrolyse ist das zur Zeit gängigste Verfahren, ist aber sehr energieintensiv. Neue Ansätze sind

a) Vergasung und thermische Spaltung von Biomasse zu Koks, Methanol und Faulgasen, die in einem zweiten Schritt mit Wasserdampf und Sauerstoff reagieren können und in einem wasserstoffreichen Mischgas resultieren – hierbei könnte man auch organische Abfallstoffe verwerten;

b) das Kvaerner-Verfahren: Trennung von Kohlenwasserstoffen bei 1600°C - dieses Verfahren ist sehr effizient, aber auch sehr energieintensiv;

c) photobiologische Erzeugung mit Algen oder Bakterien.

Quellen: [1] Nanotechnology 14, 778-785 (2003), [2] Vollborn/Georgescu – "Prima Klima". Lübbe Verlag 2008, S. 251-254, [3] http://hycar.de/herstellung.htm, abgerufen am 30.04.2011


 

Thermalverfahren

Das "Hot-Dry-Rock" Verfahren (HDR) nutzt im Gestein gespeicherte Wärme. Hierbei wird Wasser unter hohem Druck in kristallines Gestein gepresst, wodurch sich im Gestein feine Risse bilden. Das Wasser kann in diese Risse eindringen und dort die Wärme des Gesteines aufnehmen. Über eine zweite Bohrleitung wird das bis zu 175°C heiße Wasser wieder an die Oberfläche gepumpt und kann dort eine Turbine zur Stromgewinnung antreiben.

Quellen: [1] Vollborn/Georgescu – "Prima Klima". Lübbe Verlag 2008, S. 240, [2] http://www.scinexx.de/dossier-185-1.html, abgerufen am 30.04.2011


 

Wellenkraft

es gibt einige experimentelle Konzepte oder Prototypen für Offshore-Kraftwerke, die die Gezeiten, Meeresströmungen oder auch einfach nur Wellen nutzen sollen. Beispiele sind "Wave Dragons", schwimmende Offshore-Kraftwerke, in denen Wellen auf Rampen geleitet werden wo sie Turbinen antreiben (ein Prototyp ist vor der dänischen Nordseeküste); Pelamis-Kraftwerke, in denen durch den Seegang ein Hydrauliköl durch einen Motor gepumpt wird, der einen Generator antreibt (portugiesische Atlantikküste); "oscillating water columns", in denen ein steigender und fallender Wassergang Luft in einer Röhre hochdrücken oder absaugen, so dass ein Luftstrom eine Turbine antreiben kann (Schottland); Gezeiten-Strömungskraftwerke, in denen der Tidenhub Rotoren antreibt, z.B. Projekt "Seaflow" (Cornwall).

Quellen: [1] Vollborn/Georgescu – "Prima Klima". Lübbe Verlag 2008, S. 233-236


 

Mit "Windgas" in die Energiewende

Die Erzeugung von Methan aus überschüssiger Energie zu Spitzenzeiten regenerativer Energieerzeugung ist bereits bekannt. Ein (für mich) bislang neues Konzept ist die Erzeugung von Wasserstoff per Elektrolyse unter Zufuhr von Energie und Wasser bei Abgabe von Sauerstoff. Laut Greenpeace ist es möglich, den Wasserstoff direkt ins Erdgasnetz einzuspeisen und das Gas-Wasserstoff-Gemisch wie bisher üblich in Thermen, Kochherden oder Kraftwerken zu verbrennen. Es gibt allerdings eine "technische Obergrenze" für den Wasserstoffanteil; bei noch stärkerer Energieerzeugung durch Erneuerbare müsste dann auf Methanisierung zurückgegriffen werden.

Ab Sommer 2011 will Greenpeace ein Gasangebot "proWindgas" anbieten, bei dem die Kunden ab 2012 Erdgas mit zunehmend ansteigendem Wasserstoff-Anteil beziehen können. Der Gastarif enthält hierbei einen Aufschlag, mit dessen Hilfe diese Technologie gefördert und entwickelt werden soll.

Quelle: [1] Greenpeace Nachrichten 02/2011, Seite 13


 

Beitrag erstellt von Jan Meiß, Mai 2011

Zuletzt aktualisiert am Mittwoch, den 18. April 2012 um 13:18 Uhr  

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