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Trinkwasser – produziert mit Solarkraft

Phil Pauley ist ein rühriger, britischer Designer, der gerne über den Tag hinausdenkt. Er kreierte bereits das größe Flugzeug der Welt, Fernseher mit Bildschirmen auf Vor-und Rückseite und Unterwasserkraftwerke. Manches mag Spinnerei sein, aber interessant sind seine Ideen. Jetzt hat er sich der Solarkraft angenommen und eine Konzeptstudie für eine schwimmende Entsalzungsanlage vorgestellt, die mit Sonnenenergie betrieben wird:

Entsalzungsanlage "Solar-Gurke"; Copyright: Phil Pauley
Entsalzungsanlage "Solar-Gurke"; Copyright: Phil Pauley

„Solar-Gurke“ nennt Pauley seinen Entwurf. Im Inneren der kleinen Boxen werden mit Hilfe eines Vakuums, das mit Hilfe der Solarstrom erzeugt wird, Feststoffe wie Salz vom Wasser abgetrennt. Viel mehr Informationen liefert das Büro Pauley leider nicht.

Und klar, die Idee mit erneuerbaren Energien die stromfressenden Entsalzungsanlagen zu betreiben, ist nicht neu, es gab bis vor kurzem sogar ein EU-Förderprogramm namens Pro-Des dazu. Das Thema wird aber sicher immer drängender. Nach Angaben von Desertec wird die Menge Energie, die Landwirtschaft und Verbraucher in Nordafrika und dem Mittleren Osten heute insgesamt verbrauchen, im Jahr 2050 alleine schon für die Entsalzung von Meerwasser benötigt werden. Da macht es doch Sinn, auf Solarkraft zu setzen. Und warum nicht im kleinen Stil auch auf schwimmende Solargurken…

 

Nano-Partikel für Ökostrom-Speicher

Eine Entwicklung der Universität Stanford könnte der Speicherentwicklung für Ökostrom neuen Schwung verleihen. Wissenschaftler arbeiten dort an einer Elektrode, die bis zu 40.000 Ladevorgängen standgehalten hast. Das ist enorm viel, die üblichen Lithium-Ionen-Batterien würden gerade einmal 400 Ladevorgänge schaffen, bevor sie einen Großteil ihrer Leistungsfähigkeit einbußen, so die Studie.

Und wie haben es die Amis geschafft? Sie setzen auf Nano-Technologie, den Einsatz minimini-kleinster Teilchen, deren Durchmesser gerade einmal 100 Atome beträgt. Mit Hilfe von kristallinen Nano-Partikeln aus Kupfer und Kalium-Ionen konnten sie die Leistungsfähigkeit steigern. So kommt die neue Elektrode auf eine Lebensdauer von rund 30 Jahren.

Der Vorteil sind die eingesetzten Materialien. Das Forscherteam geht davon aus, dass die Elektrode kostengünstig und in jeder Größenordnung zu produzieren ist. „Man gibt die Chemikalien in einen Kolben und schon hat man das Elektroden-Material“, so Wissenschaftler Colin Wessellls. Zwar gibt es noch keine komplette Batterie, denn die besteht immer aus einer Kathode und einer Anode (die Kathode haben die Forscher nun). Aber sie sind optimistisch, schon bald auch eine passende, leistungsfähige Anode entwickelt zu haben.

Leistungsfähigkeit und Kosten sind bislang die größten Hürden bei der Entwicklung von Ökostrom-Speichern. Schließlich sollen die Batterien lange Lebenslaufzyklen haben, zugleich müssen sie kostengünstig sein, damit eine Kilowattstunde Speicherstrom mit einer Kilowattstunde Kohlestrom mithalten kann.

 

Regierung kürzt Zuschüsse für Öko-Wärme

Zurzeit dreht sich in Berlin alles ums Geld, es ist Haushaltswoche im Bundestag – und Schuldenkrise. Auch das Bundesumweltministerium bekommt das zu spüren. Es hat ein extrem erfolgreiches Förderprogramm für Ökowärme, es heißt  – Achtung: Wortungetüm: – Marktanreizprogramm. Aus dem millionenschweren Topf finanziert das BMU seit Jahren Heizungen mit alternativen Energien. Das können Solarkollektoren auf dem Dach sein, ein Holzpelletofen oder eine Wärmepumpe. In den Jahren 2008 und 2009 war das Programm wegen hoher Öl- und Gaspreise so nachgefragt, dass der Topf schon vor Jahresende leer war.

Die Bundesregierung macht nun eine ganz schön raffinierte Umschichtung der Finanzierung. Denn das MAP wird aus zwei Töpfen finanziert: aus dem Bundeshaushalt und aus den Energie- und Klimafonds. Um rund 30 Millionen Euro werden die Mittel aus dem Bundeshaushalt gekürzt. In 2012 hat das Förderprogramm dann noch ein Volumen von 349,8 Millionen Euro. Im Gegenzug gibt es zwar einen größen Zuschuss aus dem Energie- und Klimafonds. Unter Strich reicht das aber nicht aus, die Kürzungen auszugleichen: Im Vergleich zum Jahr 2008 wird das MAP um rund 30 Millionen Euro gekürzt. So sieht sie also aus, die Energiepolitik in Zeiten der Energiewende.

Zwar mag es Erbsenzählerei sein, wenn man sich die Kürzung im Vergleich zum Vorjahr, also zu 2011, anschaut: Dann sind es gerade mal 2,2 Millionen Euro. Aber entscheidend ist nun die Finanzierungsgrundlage. Denn die Mittel aus dem Energie- und Klimafonds sind alles andere als sicher. Er wird nämlich gespeist aus den Erlösen des Emissionshandels. „Die Ökowärme-Förderung wird auf eine wackeligere Basis gestellt“, klagen die Grünen.

Einziger Vorteil: Der Klimafonds läuft offiziell als „Sondervermögen“. Das bedeutet, dass er nicht von jeder Sparrunde der Bundesregierung betroffen ist. Denn wenn in einem Jahr Gelder nicht komplett ausgegeben wurden, können sie im folgenden noch verwendet werden. Bei einer Finanzierung aus dem Bundeshaushalt ist das Geld zum Jahreswechsel futsch.

 

Solarparks lernen schwimmen

Copyright: SPG Solar
Copyright: SPG Solar

Land ist knapp in Singapur. Es ist der kleinste Staat Asiens, gerade einmal fast so groß wie Hamburg. Das macht die Installation von Solarmodulen nicht gerade einfach, erst recht nicht von größeren Solarparks. Heute gab die staatliche Wirtschafts-förderungsgesellschaft EDB bekannt, für rund neun Million Dollar einen schwimmenden Solarpark bauen zu lassen.

Der Charme dieser Idee: Die Wasseroberfläche hat einen kühlenden Effekt auf die Solarmodule und erhöht so ihre Leistungsfähigkeit. Die Anlage soll  in den kommemden zwei Jahren gebaut werden, ihre Leistung ist mit zwei Megawatt noch relativ überschaubar. Zum Vergleich: Ein Windrad im Offshorepark Alpha Ventus hat  eine Leistung von fünf Megawatt.

Daher gibt es gleich zwei Herausforderungen: Technik und Wirtschaftlichkeit. Denn in Singapur gibt es keine Ökostrom-Einspeisetarife oder andere Fördermechanismen. Zwangsläufig wird es daher länger dauern, bis die so genannte Grid Parity erreicht wird, wann also Ökostrom mit konventionellem Strom preislich mithalten kann.

Solarmodule auf´s Wasser zu setzen, ist so ganz neu nicht. Das kaliformische Weingut „Far Niente“ im Napa Valley rühmt sich damit, als erste einen schwimmenden Solarpark gebaut zu haben. Der amerikanische Solarspezialist SPG Solar bietet ein entsprechendes Produkt an, die Floatovolatics. Einen guten Überblick, wer noch an der Entwicklung von schwimmenden Solarmodulen arbeitet, bietet ein Artikel auf Power Engineering.

 

Besser nach dem Wind greifen – die ausfahrbaren Rotorblätter

Der New Scientist berichtet seiner aktuellen Klimawandel-Ausgabe über ausfahrbare Windradflügel. Rajnish Sharma aus Neuseeland will die Ausbeute eines Windrads erhöhen, indem sich die Länge der Rotorblätter an die Windstärke anpasst. Je stärker der Wind weht, desto kürzer sind sie idealerweise – denn zu lange Rotorblätter erhöhen die Lasten für die Anlage und machen sie bei Sturm anfällig. Er arbeitet an so genannten Teleskop-Rotorblättern, die sich aus- und einfahren lassen. Mit ihnen will er die Ausbeute einer Windanlage gar verdoppeln. Sein Mini-Prototyp, eine 1,5 Kilowatt-Anlage, zeige, dass die Idee funktioniere: Bei schwächeren Windstärken komme die Testanlage auf eine höhere Ausbeute als ein normales Windrad.

Die Idee ist grundsätzlich nicht neu, seit Jahren forschen auch deutsche Rotorblatthersteller etwa an Klappen , um die Windausbeute zu optimieren. Jeder zusätzliche Prozent Wirkungsgrad zählt, denn hochgerechnet auf einen Windpark lässt sich so natürlich mehr Erlös erwirtschaften.

Doch Fachleute aus der Praxis sind eher skeptisch, dass sich ausfahrbare Flügel oder Klappen durchsetzen werden. Jedes zusätzliche, bewegbare Teile erhöht natürlich auch die Anfälligkeit einer Anlage. Dabei ist ein reibungsfreier Betrieb das Allerwichtigste, erst Recht, wenn es um Offshore-Anlagen im Meer geht, die nur schwer erreichbar sind. Am Ende geht es eben um Ertragssicherheit und die Kosten je Kilowattstunde. Sharma glaubt allerdings, dass sich die Investition selbst dann rentiere, wenn die Teleskop-Rotorblätter vier Mal so teuer seien als normale. Na, mal schauen.

 

Roboter hilft bei der Wartung von Offshore-Windfarmen

Der Roboterarm soll das Übersetzen vom Schiff zum Offshore-Windrad erleichtern. Copyright: Momac
Der Roboterarm soll das Übersetzen vom Schiff zum Offshore-Windrad erleichtern. Copyright: Momac

Wer jemals eine Offshore-Windfarm besucht hat, der weiß um diesen wirklich heiklen Moment: Das Schiff fährt so nah wie möglich ans Windrad heran. Und dann muss man den richtigen Moment abpassen, um einen Riesenschritt vom Schiff auf die Leiter am Windrad zu machen. Je höher der Wellengang, desto gefährlicher das Übersteig-Manöver. Selbst bei läppischen 50 Zentimetern Wellengang kann es gefährlich sein. Doch das Manöver lässt sich nicht vermeiden, schließlich müssen die Windmühlen regelmäßig gewartet werden.

Der deutsche Anlagenspezialist Momac aus dem westfälischen Moers hat nun eine Anlage entwickelt, die Abhilfe schaffen soll. Ein Roboterarm, ausgestattet mit einer kleinen Plattform, gleicht die Wellenbewegungen aus. Das mindert das Unfallrisiko beim Übersetzen. Rund 3,5 Tonnen wird der Arm wiegen, der sich auf den Wartungsschiffen installieren lässt. Momac hat bislang einen Prototyp entwickelt, der – unter anderem – im deutschen Offshore-Testfeld Alpha Ventus getestet wird. Etwa 800.000 Euro soll das gute Stück später kosten.

Der Roboterarm hat den britischen Carbon Trust (die Non-Profit-Organisation unterstützt die Entwicklung hin zu einer kohlenstoffarmen Wirtschaft) so überzeugt, dass er ihn – und zwölf andere Entwicklungen – nun ausgezeichnet hat. Die Erfindungen könnten die Offshore-Kosten entscheidend senken. In den kommenden Jahren sollen Offshore-Windkraftanlagen teilweise bis zu 300 Kilometer von der Küste entfernt installiert werden. Das macht die Entwicklung neuer Technologien nötig.

Stefan Leske, Momac-Geschäftsführer, freut sich natürlich über die Auszeichnung. Nicht nur, weil es Geld für die Weiterentwicklung gibt. Sondern vor allem, weil in der Jury des Carbon Trusts die wichtigsten Auftraggeber in den kommenden Jahren saßen, u.a. die deutschen Konzerne E.on und RWE Innogy sowie Dong Energy aus Dänemark.

 

Termin: Festival „Über Lebenskunst“ in Berlin

Zum gelungenen Start in die Woche diesmal ein Terminhinweis: Ab Mittwoch läuft in Berlin das Festival „Über Lebenskunst“ im Haus der Kulturen der Welt. Ein überraschender Mix, was Kunst dazu beitragen kann, unser Leben (Achtung: Tabuwort:) „nachhaltiger“ zu machen. Ein paar Beispiele: Im mobilen Restaurant Nekko servieren etwa Künstler Sushi vom Reh oder von der Makrele – also aus ungefährdeten Beständen. Wie lässt sich aus dem Luftzug in U-Bahn-Schächten Energie gewinnen? Und wie können Anwohner einer Straße zum Energie Sparen motiviert werden – ganz einfach: mit dem Energy Street Fight. Die Macher von „Berlin summt“ werden zudem in der Stadt Bienenstöcke aufstellen und über das Imkern und das dramatische Bienensterben informieren. Tolle Ideen! Hingehen!

 

Steuern runter für Klimaschützer

Die Deutsche Energieagentur macht Druck: Sie fordert, dass sich Bundesregierung und Bundesrat möglichst flott einigen, wie Gebäudesanierungen steuerlich absetzbar sein könnten. Der Bundesrat hatte kürzlich einen Entwurf eines (Achtung: Wortungetüm:) „Gesetzes zur steuerlichen Förderung von energetischen Sanierungsmaßnahmen an Wohngebäuden“ abgelehnt.

Die Idee der Bundesregierung: Wer sein Haus energetisch auf Vordermann bringt, eine neue Heizung installiert und die Fenster isoliert, soll jedes Jahr zehn Prozent der Kosten als Sonderausgaben beim Finanzamt geltend machen können – und zwar zehn Jahre lang. Das Vorhaben zielt vor allem auf Unternehmen bzw. Besitzer von Mehrfamilienhäusern ab. Für sie lohnen sich nämlich in der Regel die Zuschüsse und zinsgünstigen Kredite der KfW nicht so sehr.

Doch der Bundesrat lehnte ab – zu teuer sei das Vorhaben. 1,5 Milliarden Euro soll das Steuerentlastungsgesetz kosten. 900 Millionen Euro würden entgehen, klagten die Länder.

Doch das sei eine kurzsichtige Rechnung, so die dena. Jeder Euro, den der Staat für die energetische Sanierung aufwende, löse das Sechsfache an Investitionen aus, rechnet sie den Länderchefs vor.

Nun bleibt´s spannend, wie es in den kommenden Wochen weitergeht. Die Bundesregierung kann einfach auf ihre geplante Steuerentlastung verzichten. Oder einfach die Zuschüsse der KfW erhöhen. Oder sie einigt sich im Vermittlungsausschuss mit dem Bundesrat.

Sicherlich wäre es sinnvoll, wenn es verschiedene Förderwege gibt. Für einige Hausbesitzer ist der KfW-Geldzuschuss Anreiz genug, um beim Handwerker neue Fenster zu bestellen. Andere – in der Regel wohlhabendere – Gebäudeeigentümer werden dagegen nur dann tätig, wenn sich ihre gesamte Steuerlast mindert. Da die Energie-Einsparpotenziale gerade in den Heizungskellern Deutschlands enorm sind, sollte der Bundesregierung möglichst viel dran gelegen sein, hier Investitionen auszulösen.

 

1. Transatlantik-Flug mit Biodiesel-Mix

Seit Jahren testen Airlines ja alternative, sprich: klimafreundlichere, Treibstoffe, um das klimaschaedliche Kerosin zu ersetzen. Fuer den morgigen Freitag hat der US-Konzern Honeywell nun den weltweit ersten Transatlantik-Flug mit Biodiesel im Tank angekuendigt. Eine Gulfstream G450 wird von New Jersey nach Paris starten, der Tankinhalt  besteht zu 50 Prozent aus Biodiesel und 50 Prozent herkoemmlichem Kerosin.

Aber ist Biodiesel tatsaechlich die Loesung fuers gruener Fliegen? Egal, ob er im Autotank oder im Flugzeug schwappt: Entscheidend ist, wie er produziert wird (Hier ein guter Artikel auf Yale Environment 360) und welche Folgen die Produktion hat.  Experten sind immer skeptischer, dass Biodiesel die Toploesung ist. Die Anbauflaechen fuer die Pflanzen sind begrenzt, Monokulturen mindern die Artenvielfalt, die Preise fuer Nahrungsmittel steigen.

Dazu kommt die Skepsis der Fluggesellschaften. Erst Anfang der Woche verkuendete der Umweltdirektor des Branchenverbands IATA, dass man derzeit kaum auf Biodiesel umschwenken koenne. Gerade mal sechs Prozent Biodiesel-Anteil seien realistisch – im Jahr 2020. Da fragt man sich doch, ob Biodiesel-Pilotfluege wie der morgige doch nur geschicktes Greenwashing der Airlines sind.

 

Grüne Infrastruktur: Philadelphia prescht vor

Grüne Infrastruktur, das klingt nach Expertenvokabular, nach viel Theorie, aber wenig Praxis, oder? Die Ostküstenmetropole Philadelphia in den USA setzt nun radikal den Begriff um. Zwei Milliarden US-Dollar will „Philly“ in den kommenden 25 Jahren investieren, um eine Art geschlossenen Wasserkreislauf aufzubauen. So will die Stadt grüner im wörtlichen Sinne werden: mehr Grünflächen, mehr Parks, mehr Bäume. Als ein landesweites Vorbild lobt die Umweltorganisation National Resources Defence Council die Pläne (nun gut, sie war bei der Ausarbeitung der Pläne auch beteiligt).

Philadelphia will vor allem Regenwasser sammeln, um die teure Abwasseraufbereitung zu entlasten. Denn Regenwasser, das nicht in den Abwasserkanälen landet, muss nicht gesäubert werden. Das spart Energie und Chemikalien. Ein Drittel der asphaltierten Fläche in der Stadt soll zurückgebaut werden und in grüne Flächen verwandelt werden. Bäume, Bäume, Bäume – her damit. Wo sich sonst auf unebenen Bürgersteigen nach einem Schauer die Pfuetzen sammelten und dann das Wasser in die Kanalisation lief, bewässert es nun einen kleinen Park. Die so genannte Regengärten, gleich an einer Regenrinne gelegen, werden ebenfalls mit Regenwasser bewässert. Neue Brunnen sammeln das Wasser, genauso wie neue Dachgärten.

Das Besondere des Projekts ist wohl, dass erstmals eine Stadt mehr Geld für den Ausbau der grünen Infrastruktur in die Hand nimmt als für die graue (sprich: Kanalisationssysteme). Unterm Strich kommt Philadelphia die Aufforstung und Begrünung der Stadt günstiger als in den Ausbau der Kanalisation zu investieren. Die Bewohner werden sich über mehr Parks und mehr Grün in ihrer Stadt freuen. Und der Investitionsplan enthält sogar Ziele, die Philadelphia in 25 Jahren erfüllt haben soll – so kann man die Stadt an ihren eigenen Ansprüchen messen.