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GDCh AG Chemie und Energie

Umbau des Energiesystems
Beiträge der Chemie
24. Februar 2011 · Berlin

Wissenschaftler im Dialog mit der Politik, mit Verbänden und Medien

Programm Workshop Umbau des Energiesystems

Konferenzbericht

 

"Wissenschaftler im Dialog mit der Politik, mit Verbänden und Medien" - Aber wo waren die Vertreter von (Print~)Presse und Politik?

Gerademal zwei Abgeordnete der Grünen und einer von der FDP waren anwesend.
Ein Signal des Desinteresses an sachlicher Aufklärung, oder ist es vielleicht zu anstregend?
Die Printmedien hatten diese Veranstaltung offenbar überhaupt nicht registriert.


Eine einzigarte Gelegenheit zur Information über gegenwärtige und zukünftige Technologien des Energiesystems in Deutschland wurde somit versäumt.
Etwa neunzig Teilnehmern wurden die ganze Breite, Möglichkeiten und Alternativen zum Thema Erneuerbare Energien (EE) in verschiedenen umweltrelevanten Szenarien dargetellt, mit profunder Sachkenntnis und vermittelbarer Klarheit. Dies gilt auch und gerade für den Beitrag zur Nuklearen Entsorgung!
Instruktive Grundlage des Workshops war der Beitrag von Dr.-Ing. Thomas Pregger über das bis Ende 2011 laufende, vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit geförderte Vorhaben

Langfristszenarien und Strategien für den Ausbau der Erneuerbaren Energien in Deutschland bei Berücksichtigung der Entwicklung in Europa und global

Dort wird ein konsistentes Mengengerüst des Ausbaus erneuerbarer Energien und der Energieversorgung insgesamt beschrieben und strukturelle und ökonomische Wirkungen dieses Ausbaus abgeleitet.
Es wurde erstmals eine vollständige dynamische und teilweise räumlich aufgegliederte Simulation der Stromversorgung durchgeführt, was zur Beschreibung der technisch-ökonomischen Wirkungen deutlich wachsender erneuerbarer Anteile an der Energieversorgung erforderlich ist. Die Arbeiten werden vom DLR Stuttgart mit dem Fraunhofer IWES (Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik) und dem Ingenieurbüro für neue Energien (IfnE) durchgeführt. (Zitat Abstract Dr.-Ing. Thomas Pregger)

Das Themenspektrum :

  • Die Nutzung von Biomasse und die Dekarbonisierung - beide sind nicht nachhaltig,
  • die Speicherung von Energie - umwelttechnisch noch in den Kinderschuhen der Entwicklung,
  • die Reduzierung der Menge des radioaktiven Abfalls - Lagerung nur noch 1000 statt 1 Millionen Jahre,
  • die Zukunft mit organischer Photovoltaik und LEDs - hat schon begonnen.

Themen - Autoren   Abstracts
Szenarien für den Ausbau erneuerbarer Energien in Deutschland
Dr.-Ing. Thomas Pregger
Institut für Technische Thermodynamik, Abteilung Systemanalyse & Technikbewertung
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Pfaffenwaldring 38-40, 70569 Stuttgart
 

Es ist machbar!
Ab etwa 2038 liegt der seit 2000 kumulierte Wert der insgesamt aufgewandten Differenzkosten (Kostenschere zwischen den EE und der herkömmlichen Energieversorgung) aller EE-Technologien bei Null

• Die positiven volkswirtschaftlichen Wirkungen des EE-Ausbaus zeigen sich vollständig ab etwa 2025.
• Der EE-Anteil betrug 2009 bereits rund 16 % des Bruttostromverbrauchs und über 10 % des gesamten Endenergieverbrauchs.
• Ihr Primärenergieanteil steigt in den Szenarien bis 2050 auf knapp 55 %.
• Strom wird 2050 zu über 85 % aus EE bereitgestellt. Im Wärmebereich wird gut die Hälfte der Nachfrage mit EE gedeckt. Auch im Verkehr ist der Beitrag der Erneuerbaren (ohne Stromanteil) mit 42 % des Kraftstoffbedarfs bereits beträchtlich.

   
Wie viel Kohlenstoff braucht der Mensch?
Das Dekarbonisierungsdilemma

Hermann Pütter
Koordinator Chemie und Energie der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh)
Haardter Straße 1A, 67433 Neustadt
 

Die Verwendung von Biomasse ist nicht nachhaltig!
(Zumindest heute nicht.)
Leider hat die Vision der Nutzung von „klimaneutralem“ Kohlenstoff als Energieträger eine Schwachstelle: Schon heute greift die Menschheit viel intensiver in den globalen Kohlenstoffkreislauf ein, als es die Energiebilanzen darstellen.

• vor 10000 Jahren C-Verbrauch ca. 1 kg/Tag - heute 60 kg/Tag
• Biomasse ist die bedeutendste Kohlenstoffquelle der Menschheit und ihre Nutzung stößt immer mehr an technische, ökologische und ethische Grenzen.
• Der Weg des Kohlenstoffs von der Photosynthese in der Pflanze bis zum Einsatz beim Verbraucher ist verlustreicher, als die Szenarien suggerieren.
Dilemma: Aus Gründen der Nachhaltigkeit verbietet sich eine verstärkte Nutzung von biogenem Kohlenstoff. Der Klimaschutz scheint diesen Weg aber zu erfordern.

   
Biomassenutzung folgenlos ?
Dr.-Ing. Jörg Schmalfeld
Consultant Fuel Technologies
Friedrichsdorferstraße 13, 61352 Bad Homburg
 

7 t Holz können 1 t Kraftstoff, aber auch ca. 6 t CO2 erzeugen!
Thermodynamisch gesehen, ist die Nutzung von Biomasse ein irreversibler Vorgang und nur die Sonne am anderen Ende des Kreislaufs ist mit ihren ungeheuren Energielieferungen im Stande, die irdische Energiedifferenz auszugleichen.

• Kann mit der Biomassenutzung automatisch eine Minderung im CO2-Gehalt der Atmosphäre erreicht werden?
• Oder ist Biomassenutzung „nur“ eine bessere Ressource zur Streckung der globalen fossilen Energiereserven?
•Ein Teil des Chemie-Beitrages : Biomassewachstum, wie es zu beeinflussen ist.
• Ein zweiter Teil des Chemie-Beitrages : Initiierung und Verbesserung von Prozesstechniken der Biomassenutzung

   
Streitpunkt Kernenergie: Das Problem der Nuklearen Entsorgung
und Lösungsvorschläge aus der Chemie

Prof. Dr. Horst Geckeis
Karlsruher Institut für Technologie, Institut für Nukleare Entsorgung
 

1 Million Jahre oder nur 1000 Jahre für die die Überbleibsel der Brückentechnolgie?
Partitioning- und Transmutationsstrategie zur Überführung langlebiger Transuranelemente in relativ kurzlebige oder stabile Spaltprodukte - ev. in 20 Jahren verfügbar

Der Beitrag der Chemie ist unersetzlich bei der Entwicklung neuer Entsorgungstechnologien.
Voraussetzung für die erfolgreiche Transmutation ist eine hocheffiziente chemische Trennung der Transuranelemente von den störenden Spaltprodukten.
Nukleare Recylingverfahren können das Radiotoxizitätsinventar signifikant reduzieren und die Gesamtmenge des hochradioaktiven Abfalls um einen Faktor von 10-20 zu verringern.

   
Energiespeicherung – eine Herausforderung für Chemiker
Prof. Dr. Ferdi Schüth
Max-Planck-Institut für Kohlenforschung
Kaiser-Wilhelm-Platz 1, 45470 Mühlheim a.d. Ruhr
 

7 KKWs werden für die Spitzenlast im Netz pro Tag benötigt! Und wenn diese Spitzenlast nicht gebraucht wird?
Methan soll der zukünftige Energiespeicher werden.

Trennung von Hoch-Energie-Markt und Niedrig-Energie-Markt notwendig
Physikalische Verfahren (wie Pumpspeicherwerke) sind in Deutschland nicht mehr durchsetzbar

   
Energiespeicherung im Stromnetz
Dipl.-Ing. Günther Huber
BASF SE, 67056 Ludwigshafen
 

Erneuerbare Energien erzwingen neue Formen der Energiespeicherung!
Die Pb-Technologie wird eine Renaissance erleben.

Der relativ niedrige durchschnittliche Nutzungsgrad von auf Wind und Photovoltaik basierender Stromerzeugung bedingt, das nominal Überkapazitäten installiert werden müssen.
Elektrochemische Redoxprozesse sind eine Option für eine zukünftige Speichertechnik.
Es bedarf aber auch eines gesellschaftlichen Konsenses, die Energiespeicherung im Stromnetz als eine Zukunftschance für unsere Volkswirtschaft wahrzunehmen.

   
Sonnige Zeiten für die Organische Photovoltaik
Prof. Dr. Peter Bäuerle
Institut für Organische Chemie II und Neue Materialien
Universität Ulm, Albert-Einstein-Allee 11, 89081 Ulm
 

Die Organische Photovoltaik ist als PV der 3. Generation eine kommende Zukunftstechnologie!
Weiterhin hoher Bedarf an Grundlagenforschung, doch schon einige bereits in Spin-off-Firmen am Markt

Synthetisch hergestellte (durch Rolle-zu-Rolle- oder Druckverfahren) organische Farbstoffe und Polymere mit halbleitenden Eigenschaften für
Der Wirkungsgrad liegt derzeit bei 8-11%, die Langzeitstabilität ist noch ungenügend.

   
Das Licht der Zukunft
Prof. Dr. Claudia Wickleder
stellvertretende Vorsitzende der AG Chemie und Energie der GDCh
Anorganische Chemie II, Universität Siegen, Adolf-Reichwein-Straße, 57068 Siegen
 

Das Licht der Zukunft sind die anorganischen Leuchtdioden (Light
Emitting Diodes, LEDs)

Beim Ersatz der Hälfte aller Leuchtmittel weltweit durch die jetzigen LEDs 1,6 Milliarden Tonnen könnten CO2 eingespart werden.

Leistung von LEDs bis zu 200 Lumen pro Watt, während die Leistung von Energiesparlampen lediglich 75 Lumen pro Watt und die einer Glühbirne maximal 30 Lumen pro Watt beträgt.
Langen Lebensdauer von gegenwärtig 60.000 Stunden - Glühbirne: maximal 10.000 Stunden.
Verbesserungswürdig hinsichtlich der Farbqualität der Lampen und der Produktion der Leuchtstoffe, welche gegenwärtig noch recht energieintensiv ist.

Literaturquelle : Download Abstracts Workshop    

 

 

 


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