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Die Energiewende - Erneuerbare Energien im Überblick

Facharbeit (Schule) 2012 89 Seiten

Umweltwissenschaften

Leseprobe

Inhaltverzeichnis

Einleitung

1 Konventionelle Energien
1.1 Kohlekraftwerke
1.1.1 Die Technik
1.1.2 Wirkungsgrad und CO²-Ausstoß
1.1.3 Kohlekraft in Deutschland
1.2 Gaskraftwerke
1.3 Atomkraft
1.3.1 Die Anfänge
1.3.2 Politischer Umgang mit der Atomkraft in Deutschland
1.3.3 Die Protestbewegungen
1.3.4 Die Katastrophen
1.3.5 Atomkraft heute in der Welt
1.3.5.1 Anzahl der im Bau befindlichen Reaktoren:
1.3.5.2 Tabelle der Atomkraft weltweit

2 Erneuerbare Energien
2.1 Einführung
2.1.1 Das Erneuerbare-Energien-Gesetz
2.2 Windkraft
2.2.1 Geschichte der Windkraftnutzung
2.2.2 Anfänge der Stromerzeugung aus Windkraft
2.2.3 Die Technik
2.2.4 Windkraft heute
2.2.5 Effektive Leistung (mittlere Leistung)
2.2.6 Offshore Windkraft
2.2.7 Akzeptanzprobleme der Windkraft
2.3 Solarenergie
2.3.1 Einführung
2.3.2 Die Geschichte der solaren Stromerzeugung
2.3.3 Solarstrom in Deutschland
2.3.4 Leistung von Solaranlagen in Deutschland
2.3.5 Die deutsche Solarindustrie
2.3.6 SMA Solar – eine Erfolgsgeschichte
2.4 Wasserkraft
2.4.1 Geschichte der Wasserkraft
2.4.2 Das Wasserkraftwerk Rheinfelden
2.4.3 Wasserkraft heute
2.5 Biogasanlagen
2.5.1 Einführung
2.5.2 Biogasanlagen in Deutschland
2.5.3 Die Biogasanlage Neuselhalden
2.6 Stellungnahme zu den Problemen
2.7 Maßeinheiten-Erläuterung

3 Zukunftsprojekte
3.1 Smart Grid
3.2 Desertec – Strom aus der Wüste
3.2.1 DII
3.2.2 Die Geschichte der Wüstenstrom-Idee
3.2.3 DESERTEC in der EUMENA - Region
3.2.4 Stellungnahme

4 Speichertechnologien
4.1 Einführung
4.2 Das Stromnetz
4.2.1 Der Ausbau des Stromnetzes
4.3 Pumpspeicherkraftwerke
4.4 Eigenverbrauchssteigerung mit Hilfe von Batterietechnik

5 Fazit
5.1 Überblick
5.2 Eigene Stellungnahme und Ausblick
5.3 Rückblick auf die Arbeit
5.4 Aktivitäten im Rahmen der Jahresarbeit

6 Literaturverzeichnis

7 Anhang
7.1 Der Praktische Teil
7.2 Interview mit Herrn Roderich Kiesewetter (MdB)

Einleitung

Energie – elektrischer Strom. Man kann ihn nicht sehen, nicht anfassen, nicht riechen.

Nur spüren kann man ihn; doch dieses Gefühl versuchen wohl die meisten Menschen zu vermeiden. Zweifelsohne ist Strom jedoch das Produkt, das unsere Gesellschaft am stärksten prägt und von dem unser Wohlstand am stärksten abhängig ist. Ohne Strom säßen wir praktisch wieder im Mittelalter. All das, was unsere Gesellschaft heute ausmacht, hätten wir nicht: Keine Handys, kein Internet, keine Computer, kein elektrisches Licht, kein Fernsehen usw. Unsere Abhängigkeit von Energie ist also unbestreitbar.

Umso heikler ist es, Kritik an diesem fast schon überlebenswichtigen Produkt zu üben oder viel mehr an der Erzeugungsweise. Jeder weiß, wovon ich spreche: Atomkraft. Und obwohl sie in Deutschland nur zu 18% für die Energieversorgung verantwortlich ist, ist es wohl das am heißesten diskutierte innenpolitische Thema unserer Bundesrepublik. Mitte der 70er Jahre entstand in Deutschland eine Protestbewegung, die ihres gleichen sucht und bis heute nicht abgerissen ist. Als 2002 die rot-grüne Bundesregierung den Ausstieg aus der Atomkraft bis 2020 beschlossen hatte, schien der gesellschaftliche Konsens, der sich über die Jahre hinweg gebildet hatte, in der Politik angekommen zu sein. Im September 2010 wurde diese Vereinbarung mit der Atomindustrie von Bundeskanzlerin Dr. Angela Merkel rückgängig gemacht, woraufhin die Proteste neu entflammten.

Im Zuge der Ereignisse, die sich im März 2011 auf Grund des Erdbebens nahe Japan in dem Kernkraftwerk Fukushima zugetragen hatten, wurde die Diskussion um die Stromerzeugung in Deutschland wieder neu entfacht. Die schnelle Reaktion der Bundesregierung in Form eines Atom-Moratoriums, was die Außerbetriebnahme von sieben deutschen Kernkraftwerken bewirkte, bewies, dass sich nun kaum noch jemand diesem Thema entziehen konnte. Energiefragen erlangten auf einen Schlag eine Medienpräsenz, wie es sie noch nie zuvor gegeben hatte. Der gesellschaftliche Konsens scheint klar: Raus aus der Atomkraft. In welchem Zeitraum dieses möglich sein wird, hängt von Politik, Wirtschaft und Technik ab. Vor allem aber vom Konsumverhalten und Energiebewusstsein jedes einzelnen von uns.

Noch vor wenigen Jahren konnte der Großteil der Gesellschaft nicht glauben, dass unser Energiebedarf einmal rein von regenerativen Energien gedeckt werden könnte. Heute wissen wir: Es geht, es geht, weil es gehen muss! Nicht nur, weil die Umwelt durch den massiven Einsatz von fossilen Rohstoffen immer mehr belastet wird, auch wegen der Tatsache, dass die Rohstoffe auf unserem Planeten endlich sind. Das heißt, früher oder später werden die Vorräte erschöpft sein.

In meiner Arbeit möchte ich die möglichen Nutzungsformen Erneuerbarer Energien genauer darlegen und herausfinden, was nötig ist, um die Energiewende hin zu einer dezentralen Versorgungsstruktur möglichst schnell voranzutreiben.

1 Konventionelle Energien

1.1 Kohlekraftwerke

1.1.1 Die Technik

Bei der Gewinnung von Strom durch Kohlekraft wird die chemisch gebundene Energie der Kohle durch einen Verbrennungsprozess in Wärme umgewandelt. Diese Wärme erhitzt einen Wasserkreislauf, in welchem dann Wasserdampf entsteht. Durch die Ausdehnung des Wassers beim Wechseln des Aggregatzustandes entsteht Druck. Dieser Druck treibt eine Turbine an, die mit einem Generator verbunden ist, in dem die Rotationsenergie der Turbine dann in elektrische Energie umgewandelt wird. Der Wirkungsgrad dieser Kraftwerke ist durch die vielen Umwandlungsprozesse sehr gering. Bei jeder Umwandlung der Energie geht ein Teil davon z.B. als Prozesswärme verloren. Heutige Kohlekraftwerke haben weltweit einen durchschnittlichen Wirkungsgrad von 31 %, wobei der höchste Wirkungsgrad, der mit dieser Technik jemals erreicht wurde, bei 47 % liegt[1] . Es werden also durchschnittlich nur 31 % der in der Kohle enthaltenen Energie in Strom umgewandelt. Wenn man die Geschichte der Kohlekraftwerke betrachtet, ist jedoch trotzdem eine große Wirkungsgradsteigerung zu beobachten.

1.1.2 Wirkungsgrad und CO²-Ausstoß

Die Stromerzeugung durch Kohle hatte ihren Anfang im frühen 20. Jahrhundert. Damals benötigte man noch rund 12,3 kg des Rohstoffs, um eine Kilowattstunde Strom zu erzeugen. Das entsprach einem Wirkungsgrad von ungefähr 1%. 1910 lag der höchste Wirkungsgrad dann schon bei 5%, 1920 lag er bei 20 % und 1950 dann schon bei 30 %. In den nächsten Jahren ist eine Entwicklung der Technik hin zu einem Wirkungsgrad von bis zu 55 % zu erwarten. Deutsche Kraftwerke haben einen durchschnittlichen Wirkungsgrad von 35 %[2] .

Mit der Steigerung des Wirkungsgrads sinken die CO²-Emissionen pro Kilowattstunde. Das ist der kritischste Punkt der Technik. Momentan werden pro erzeugte Kilowattstunde Strom aus Kohlekraft 940 Gramm CO² ausgestoßen[3] . Das entspricht dem Ausstoß eines Smart auf 10 Kilometern[4] . Die hohen Emissionen machen diesen Kraftwerkstyp zum umweltschädlichsten im Kraftwerkpark. Die deutschen Kohlekraftwerke produzieren im Jahr 310 Mio. Tonnen CO². Das entspricht 37% des gesamten deutschen CO² Ausstoßes pro Jahr.

Der Anteil der CO²-Emissionen der gesamten Energiewirtschaft am deutschen CO²-Ausstoß ist mir 45 % der größte. Den zweitgrößten Anteil steuern Industrie, Gewerbe und Dienstleistungen mit 24 % bei. Der Anteil des Verkehrs beträgt lediglich 19 %, gefolgt von den deutschen Haushalten mit 12%.

Um den CO²-Ausstoß der Energiewirtschaft zu senken, setzen die Kraftwerkbetreiber auf die Entwicklung der CCS-Technik[5] . Diese soll den Kohlenstoff binden und in der Erde speichern. In Deutschland ist momentan jedoch noch kein einziges Kraftwerk mit dieser Technik ausgestattet.

1.1.3 Kohlekraft in Deutschland

Die Kohlekraftwerke werden in Deutschland größtenteils zur Deckung des Grundlastbedarfs eingesetzt. Momentan ist der Strom aus Kohle am stärksten im deutschen Stromnetz vertreten. Rund 44 % des gesamten deutschen Strombedarfs wird durch die Kohlekraft aus Steinkohle und Braunkohle gedeckt[6] .

134 Kohlekraftwerke sind momentan in Deutschland am Netz. Davon sind 83 Steinkohlekraftwerke und 51 Braunkohlekraftwerke. Weitere 21 Kraftwerke sind mit einem Investitionsvolumen von 30 Mrd. Euro in Planung oder bereits im Bau.

Deutschland hat Kohleressourcen, die noch gut 600 Jahre lang reichen würden, um den deutschen Strombedarf zu decken[7] .

1.2 Gaskraftwerke

Die Gaskraft übernimmt eine wichtige Rolle bei der Stromversorgung. Gaskraftwerke lassen sich sehr leicht regulieren und sind somit spitzenlastfähig. Die Kraftwerke können Netzschwankungen so sehr gut ausgleichen. Das ist der Grund, warum sie auch beim Umstieg auf Erneuerbare Energien eine wichtige Rolle spielen werden. Da nicht alle Schwankungen im Netz durch Speichertechniken ausgeglichen werden können, bietet die Gaskraft eine gute Möglichkeit, diese Schwankungen zu regulieren. Zudem gehört die Gaskraft zu den klimafreundlicheren Stromerzeugungsmethoden aus fossilen Energien. Sie hat einen CO²-Ausstoß von durchschnittlich 347 Gramm pro Kilowattstunde[8] . Das ist weniger als die Hälfte der Emissionen, die bei der Kohlekraft freigesetzt werden. Momentan trägt die Gaskraft mit 14 % zur deutschen Stromversorgung bei[9] . Aber weniger als 10 % des verbrauchten Gases stammen aus Deutschland. Das meiste kommt aus Russland, Norwegen und den Niederlanden[10] . Das bedeutet Abhängigkeit von den Erzeugerländern, was im Falle Russlands auch als kritisch gesehen werden könnte.

Eines dieser Kraftwerke steht mit einer Leistung von 430 Megawatt in Leverkusen[11] .

1.3 Atomkraft

1.3.1 Die Anfänge

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die Geschichte der Atomkraft[12] begann bereits vor über 100 Jahren. Durch Zufall entdeckte der französische Physiker Antoine Henri Becquerel im Jahr 1896 die Radioaktivität. Er hatte einige Brocken Urangestein neben einer lichtdicht verpackten Photoplatte in seinem Labor an der Pariser Sorbonne-Universität gelagert. Als er diese verwenden wollte, stellte er fest, dass sie geschwärzt war, obwohl sie nicht in Kontakt mit Tageslicht gekommen war. Es musste also noch eine andere Strahlung geben als die der Sonne. Nach einigen kleinen Versuchen gab er die Forschungen an dem Urangestein an die polnische Doktorandin Marie Curie weiter. Nach zwei Jahren weiterer Forschung entdeckte diese mit ihrem Mann Pierre Curie ein Mineral, das noch wesentlich stärker strahlte als die Steine, durch die Becquerel zu seiner Vermutung gekommen war: die Pechblende. Die Curies schafften es, die Strahlung zu messen und verwendeten zum ersten Mal den Begriff „Radioaktivität“. Die zwei Elemente, aus welchen das Mineral besteht, nannte Marie „Radium“ und „Polonium“. Das Radium gab erstmals körperlich direkt spürbare Signale von sich, die auf eine andere Art von Strahlung hinwiesen, es gab Wärme und bläuliches Licht von sich. Vor ihrem Labor – einem heruntergekommenen Schuppen, der nicht ansatzweise einem Labor glich – lagerten Tonnen von Pechblende. Aus dieser Masse gewannen die beiden ein Zehntel Gramm reines Radium.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Im Jahr 1903 erhielten Marie und Pierre Curie sowie Henri Becquerel den Nobelpreis in Physik für die Erforschung des neu entdeckten Stoffes. Die Curies machten weitere Versuche mit diesem Stoff. Auch spürten sie sehr bald die Folgen der radioaktiven Strahlung am eigenen Körper. Marie erlitt eine Fehlgeburt, war stets erschöpft und litt unter Depressionen. Auch wurde sie mehrmals an den Augen operiert. Pierre notierte nach einem Selbstversuch, bei dem er seinen Arm einer zehnstündigen Strahlendosis ausgesetzt hatte: „Nach 52 Tagen bleibt eine Wunde zurück, die einen ins Graue spielenden Ton annimmt, der darauf schließen lässt, dass eine tiefere Verwundung vorliegt.“ Während Marie sich noch gegen den Gedanken sträubte, die Krankheiten seien auf die Strahlung zurückzuführen, war ihr Mann schon einen Schritt weiter. Er beobachtete, wie auch Tiere nach dem Kontakt mit Radium starben, und wie in Dürrenmatts „Die Physiker“ spielte er mit dem Gedanken, „ob es für die Menschheit vorteilhaft ist, die Geheimnisse der Natur zu erkennen, ob sie reif genug ist, sich die Erkenntnisse nutzbar zu machen, oder ob diese Erkenntnisse ihr nicht schädlich sind“.

Auch der Atomphysiker Ernest Rutherford (1871 – 1937) hatte seine Bedenken, ob die Forschung an der Radioaktivität nicht zu gefährlich für die Menschheit sei. Er befürchtete beispielsweise, dass „irgendein Narr in einem Labor versehentlich das Universum in die Luft jagen“ könnte. Er gilt auch als Entdecker der verschiedenen Strahlungstypen, die er in Alpha-, Beta- und Gammastrahlung unterteilte.

Der Chemiker Frederick Soddy, ein Schüler Rutherfords, hegte schon im Jahr 1904 Gedanken über die Macht und Energie des Radiums und kommentierte in einem Vortrag: „Was für ein Mittel das wäre, bei der Gestaltung des Weltschicksals, wenn sich die Energie erschließen und kontrollieren ließe! Der Mann, der den Hebel umlegt, besäße eine Waffe, mit der er, wollte er es, die Erde zerstören könnte.“

Am 19. April 1906 wurde Pierre Curie von seinen Vorahnungen eingeholt. Schon Monate zuvor begann sich sein gesundheitlicher Zustand stetig zu verschlechtern. Er litt unter Schlaf-und Konzentrationsstörungen, seine Muskeln versagten und er litt unter ständigen Schmerzen. An diesem Apriltag war er gerade unterwegs zu einem Termin, als er taumelte und unter die Räder eines Pferdefuhrwerks kam. Der 46-jährige war sofort tot.

Seine Frau Marie, die von Schuldgefühlen geplagt wurde, übernahm seinen Posten an der Sorbonne-Universität und wurde kurz darauf die erste Professorin an dieser.

1911 erhielt Marie ihren zweiten Nobelpreis, diesmal für Chemie für „die Isolierung des Elements Radium“.

Trotz der Bedenken vieler Physiker entwickelte sich Radium in den 20er Jahren zu einem regelrechten Kulturprodukt der Oberklasse. Astronomische 120000 Dollar kostete das Gramm zu dieser Zeit. Es sollte gegen Magenkrebs, Impotenz oder Herzbeschwerden helfen, es sollte den Alterungsprozess aufhalten und die Lebensfreude steigern. Lebensmittelchemiker kamen auf die absurde Idee, dem Hühnerfutter Radium beizumischen „damit die Hennen hartgekochte Eier legen“. Es wurden auch Radiumbrot und Radiumzwieback gebacken und Radiumbier gebraut. Während der Markt mit Radium in den USA boomte, hinkte die Forschung hinterher. Die meisten namenhaften Physiker wie Niels Bohr (Entwickler des Atomstrukturmodels), Ernest Rutherford (erste künstliche Kernumwandlung), Lise Meitner und Otto Hahn (Experimente, die später zur ersten Kernspaltung führten) oder Albert Einstein waren in Europa tätig. Aber nicht nur das: erfolgreiche amerikanische Studenten wanderten, mit Ausblick auf bessere Karrierechancen, nach Europa aus. Diesen Weg ging auch Robert Oppenheimer. Nach dem abgeschlossen Physik- und Chemiestudium an der Harvard University kam er mit Zwischenhalt im englischen Cambridge im Jahr 1926 nach Göttingen, dem unumstrittenen Zentrum der Physikergemeinde. Der am 22. April 1904 in New York geborene junge Mann erstaunte damals schon seine Kommilitonen durch seine Sprachkenntnisse und seine außerordentlichen Begabungen. 1927 bestand er in Göttingen mit hervorragenden Noten das Rigorosum und bereits zwei Jahre später nahm er im Alter von 25 Jahren eine Stelle als Professor an der Universität in Berkeley (Kalifornien) an. Dort lehrte er Quantenmechanik, ein Fachgebiet, das später wichtige Errungenschaften für die Entwicklung der Atomkraft, der Lasertechnik und der Computertechnik liefern sollte.

Auf der anderen Seite des Atlantiks kam es am 17. Dezember 1938 zu einer wissenschaftlichen Revolution. Otto Hahn, Direktor des Berliner Kaiser-Wilhelm-Instituts für Chemie, ließ in seinem Labor 15 Gramm reines Uran mit Neutronen beschießen. Nach zwölf Stunden geschah das Undenkbare: Das Atom, das bis dahin für das kleinste Teil der Materie gehalten worden war, zerplatzte unter dem Neutronenstrahl. Erst Wochen später wurde Otto Hahn und seinem Assistenten Fritz Straßmann zweifelsfrei klar, dass ihnen die erste Kernspaltung gelungen war.

Am 29. Januar 1939 erfuhr Oppenheimer davon. Erst hatte er noch seine Zweifel, da er es für unmöglich gehalten hatte, doch als einer seiner Assistenten es innerhalb von eines Tages schaffte, das Experiment zu wiederholen, wurde er überzeugt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Den Physikern wurde sehr schnell klar, dass es nun möglich wäre, Atombomben zu bauen und somit stieg die Angst, dass Deutschland ebenfalls an solch einer wirkungsvollen Waffe arbeiten könnte. Kurz vor dem Einmarsch der Deutschen in Polen schrieb der aus Deutschland geflohene Albert Einstein einen Brief an Präsident Roosevelt, in dem er ihm den Bau von Atombomben nahelegte, mit der Begründung, die Deutschen bauten ebenfalls an solch einer Bombe. Diese Annahme war mehr Interpretation als Wissen. Es gab keine eindeutigen Anzeichen und keiner der amerikanischen Physiker machte sich die Mühe, genauer nachzuforschen. Die USA reagierten mit einem riesigen Forschungsprojekt auf Einsteins Brief, dem „Manhattan Project“, das 1942 unter der Leitung von General Leslie Groves in Form einer riesigen Laborstadt nahe Los Alamos (New Mexico) seinen Anfang fand. Leslie holte sich Oppenheimer als leitenden Physiker ins Boot, mit dem er den „Wettlauf“ um die Bombe bestreiten wollte. Am 16. Juli 1945 war es dann soweit: die erste Atombombe „Trinity“ wurde 2 Monate nach dem Sieg über Nazi-Deutschland in der Wüste New Mexicos um 5:29:45 Uhr gezündet. Bereits drei Wochen später warf der Pilot Paul Tibbets am 6. August 1945 um 8:14 Uhr eine Atombombe über der japanischen Stadt Hiroshima ab und drei Tage später über Nagasaki. Die Forscher des „Manhattan Projects“ jubelten. Sie wussten noch nicht, dass bei den Angriffen über 200 000 Menschen ihr Leben verloren hatten. Oppenheimer betonte, dass es ihm Leid tue, dass sie „die Bombe nicht rechtzeitig fertig bekommen haben, um sie gegen Nazi-Deutschland einzusetzen.“

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Parallel zu den Atombombentests wurde auch die zivile Nutzung der Kernspaltung erforscht, so kam es am 20. Dezember 1951 im Forschungsreaktor „Experimental Breeder Reactor I“ im Idaho National Laboratory (USA) zur ersten nuklearen Stromgewinnung[13] . Er brachte vier Glühbirnen zum Leuchten. Der Versuchsreaktor lief zwölf Jahre lang, danach wurde er im Dezember 1963 stillgelegt und wurde 1966 zu einem „National Historic Landmark“ erklärt.

Das erste Atomkraftwerk zur kommerziellen Nutzung war das Kernkraftwerk Obninsk nahe Moskau. Es wurde am 1. Juni 1954 in Betrieb genommen und wurde einen Monat später mit dem Netz synchronisiert. Das Kraftwerk mit einer Leistung von 6 Megawatt (MW) wurde im April 2002 stillgelegt[14] .

1.3.2 Politischer Umgang mit der Atomkraft in Deutschland

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Deutschland hatte gezwungener Maßen den Start in der Atomforschung für die zivile Nutzung verpasst[15] . Die Alliierten verboten die ersten zehn Jahre nach dem Krieg die Erforschung der neuen Technik. Erst mit dem Unterzeichnen der Pariser Verträge 1955 verfügte die deutsche Regierung wieder über eine begrenzte Souveränität, die die Forschungen dann ermöglichte. Die Regierung unter Konrad Adenauer gründete noch im selben Jahr ein Atomministerium, dessen Minister der CSU-Politiker Franz Josef Strauß wurde. Die weltweite Atom-Euphorie erreichte auch die deutschen Politiker sehr schnell. Man träumte von nuklear betriebenen Autos, Flugzeugen, Raumschiffen, Kühlschränken und Ähnlichem. Atomkraft stand für unendliche Energie und die Lösung aller Versorgungsprobleme. Ausgelöst wurde diese Euphorie durch die berühmte „Atoms for Peace“ –Rede des amerikanischen Präsidenten Eisenhower, der im Jahr 1953 vor der UNO sprach[16] . Die Atomkraft wurde als DER Motor des wirtschaftlichen Aufschwungs gesehen, die einzigen, die skeptisch waren, waren die Betreiber der Energiekonzerne. Sie sahen keinen Grund, in eine neue Technik zu investieren, während die Geschäfte mit Kohle und Öl keinerlei Probleme zeigten. RWE-Vorstandsmitglied Heinrich Schöller problematisierte sogar während einer Sitzung im Wirtschaftsministerium die Beseitigung des Atommülls. 1957 war er bereits der Auffassung, die Entsorgung des Mülls könne später genauso viel kosten, wie die gesamte Erzeugung. In den 50-er Jahren wurde das Thema Atommüllentsorgung jedoch noch nicht sehr kritisch betrachtet. Die einen wollten die radioaktiven Abfälle in der Arktis kalt stellen, die anderen wollten sie ins All schießen und wieder Andere wollten sie ins Meer kippen. Die Atombranche blieb weiter träge. Die Verhandlungen zwischen Politik und den Energiekonzernen über die Finanzierung einiger Demonstrationskraftwerke zogen sich in die Länge. Währenddessen wurde die politische Szene langsam unruhig. Überzeugt von der Wichtigkeit der neuen Technologie mahnte Leo Brandt auf dem Parteitag der SPD 1956: „Wehe aber der Nation, die jetzt den wissenschaftlich-technischen

Anschluss verpasst!“. 1957 wurde Deutschlands erste atomare Anlage in Betrieb genommen. Das in Garching nahe München gebaute Forschungszentrum in Form eines Eies wurde bekannt als „Münchner Atom-Ei“ und wurde zum Wahrzeichen der Kernforschung[17] . Im selben Jahr wurde dann in Bonn das erste deutsche Atomprogramm vorgestellt. In diesem war der Bau von fünf Kernkraftwerken mit fünf verschiedenen Reaktortypen vorgesehen. Gebaut wurden jedoch trotz verdoppelter staatlicher Finanzierungsunterstützung nur zwei davon. Ein kleiner Forschungsreaktor, der 1966 in Jülich fertiggestellt wurde, und ein 100 MW Kernkraftwerk, das von Siemens in Niederbach bei Landshut errichtet wurde. Dieses ging 1972 mit sieben Jahren Verspätung ans Netz, wurde jedoch schon zwei Jahre später und nach gerade einmal 18 Tagen Volllastbetrieb wegen technischer Dauerprobleme vom Netz genommen und später für 280 Mio. Mark abgewrackt. Trotz dieses Misserfolgs wurden weitere Projekte erstellt. 1960 wurde das Versuchskraftwerk Kahl am Main in Betrieb genommen. AEG und General Electric begannen 1962 mit dem Bau eines 237-Megawatt-Demonstrationsreaktors in Gundremmingen. Von den 300 Millionen Mark Baukosten übernahm 200 Millionen der Staat, da die Betreiber kein großes Interesse an der Erforschung der neuen Technik zeigten. 1966 ging Gundremmingen in Betrieb, doch bereits 11 Jahre später passierte ein schwerer Unfall: in Block A gab es einen Kurzschluss, der zum Totalschaden führte. Weil aber bereits weitere Blöcke im Bau waren, blieb das Werk am Netz. So wurde die Atomkraft zu einer teuren und unsicheren Technologie für die deutsche Regierung. 1963 wurde dann das zweite Atomprogramm verabschiedet. 3,8 Milliarden Mark sollten der Forschung, der Entwicklung, dem Bau und dem Betrieb neuer Versuchsanlagen dienen. Beim dritten Atomprogramm, das für die Jahre 1968 bis 1972 angesetzt war, waren bereits 6,1 Milliarden Mark veranschlagt. Das teuerste Projekt der deutschen Atomkraft war jedoch ein bereits 1957 geplanter 100-Megawatt-Brutreaktor. Namenhafte Physiker wie Werner Heisenberg oder Wolf Häfele machten sich für den sogenannten „schnellen Brüter“ stark, da sie ihn für den einzig richtigen Reaktor hielten. In der Theorie sollte er nicht nur Kernbrennstoff verbrauchen, sondern auch selbst produzieren und den Brennstoff somit bis zu 60-mal besser verwerten. 1973 begannen die Bauarbeiten im niederrheinischen Kalkar. 500 Millionen Mark waren dafür veranschlagt worden, doch der extrem störanfällige und gefährliche Reaktor entwickelte sich zu einer Investitionsruine. Bis zur Fertigstellung 1985 verschlang er – Forschungs- und Entwicklungskosten miteinbezogen - elf Milliarden Mark, das 22-fache seines ursprünglichen Preises. Die nordrhein-westfälische Landesregierung stoppte das Projekt 1991 wegen Sicherheitsproblemen. Auf dem am Rheinufer gelegenen Gelände errichtete ein Holländer einen Vergnügungspark: Kernies Wunderland.

Ende der 60er Jahre ließ sich die Industrie schließlich auf die Atomkraft ein[18] . Auf der ganzen Welt erlebte die Technologie einen Boom. Bis ins Jahr 2000, hieß es, brauche die Welt mindestens 4000 Atomkraftwerke. In Frankreich und den USA wurden die Anlagen gleich zu Dutzenden gebaut, und auch Russland entschied sich für den Ausbau der Technologie. Die deutsche Politik wurde in den folgenden Jahren in ihrer Rolle als Bittsteller von der Industrie schamlos ausgenutzt. Um den Energiekonzern RWE von der Atomkraft zu überzeugen, bat der CDU-Forschungsminister Gerhard Stoltenberg den Vorstand des Konzerns gar um einen „Katalog der Bedingungen“, die RWE an die Regierung richtete. So kam es zu vereinfachten Genehmigungsverfahren und verminderten Sicherheitsvorschriften. Reaktorsicherheit wurde zu dieser Zeit allgemein vernachlässigt, nicht zuletzt, weil im Bundeshaushalt kaum Geld dafür vorgesehen war. So setzte sich die Betreiberfirma des AKW Würgassen Preussen-Elektra über Warnungen, die Steuerstäbe könnten herausschießen, hinweg, indem sie ihre fehlenden Sicherheitsvorkehrungen damit begründete, dass die anzubringenden Auffanggitter bei Inspektionen im Weg seien. Dieses Verhaltensmodell der Industrie wurde zum Standard. Der Staat subventioniere den Bau der Anlagen, die Sicherheitsauflagen waren lasch. Doch war so ein Kraftwerk erst einmal am Netz, so brachte es astronomische Gewinne ein. Die Endlagerung war für niemand ein Thema und die Zuständigkeit dafür auch noch nicht geklärt. Im Auftrag von Greenpeace errechnete das Forum für ökologische und soziale Marktwirtschaft die Summe der Subventionen, die von den 50er Jahren bis ins Jahr 2008 in die Atomwirtschaft flossen: Nach heutiger Währung 165 Milliarden Euro[19] .

1.3.3 Die Protestbewegungen

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Anti-Atomkraft Demonstration in Gundremmingen am 11.3.12 (Jahrestag Fukushima) mit ca. 5000 Teilnehmern. Quelle: Eigene Aufnahme

Die ersten Protestbewegungen gegen die „zivile Nutzung“ der Atomkraft bildeten sich in Deutschland Anfang der 70er Jahre. In Baden am Kaiserstuhl formierten sich Bürgerinitiativen, die erst gegen das geplante französische Atomkraftwerk Fessenheim protestierten und ab Februar 1975 den Bauplatz des geplanten Werkes Wyhl besetzten. Zu Beginn waren die Demonstranten Bauern und Winzer, die ihre landwirtschaftlichen Produkte vor den Nebelschwaden der Kühltürme schützen wollten, um Qualitätsverluste zu verhindern, doch schon kurze Zeit später entwickelte sich die Bewegung zu einem Protest, der sich durch sämtliche Gesellschaftsschichten zog. Der Vorteil der Demonstranten war die direkte und persönliche Kommunikation untereinander, da es sich um ein regionales Thema handelte. Die Wyhler organisierten sich selbst die Aufklärung in Form von Vorträgen, die allabendlich besucht wurden. Das Atomkraftwerk in Wyhl wurde nie gebaut – ein Erfolg des Protests. In den folgenden Jahren steigerten sich die Proteste und auch die Gewalt, mit der diese ausgetragen wurden. Ihren Höhepunkt fanden die gewaltsamen Auseinandersetzungen zwischen Polizei und Demonstranten 1986 in Brokdorf nahe Hamburg mit hunderten Verletzten auf beiden Seiten[20] . Ein halbes Jahr nach der Reaktorkatastrophe in Tschernobyl am 26.04.1986 ging das Kraftwerk ans Netz. Das war die schwerste Niederlage der Atomkraftgegner. Doch trotz solcher Rückschläge bleibt die Anti-AKW-Bewegung wohl die erfolgreichste Bürgerbewegung der deutschen Geschichte. Politik und Wirtschaft bekamen Respekt vor den Demonstranten und scheuten sich, weiterhin wahllos Atomprojekte ins Leben zu rufen. Folge dieser Reaktion war, dass Projekte gehäuft in dünn besiedelten Regionen gestartet wurden, da dort mit weniger Widerstand gerechnet wurde. Ein Beispiel ist die geplante Wiederaufbereitungsanlage Wackersdorf, bei der es im Rahmen der Proteste auch zu Todesfällen kam.

1980 entstand aus dem Widerstand heraus eine neue Partei: Die Grünen. Schon drei Jahre nach der Gründung in Karlsruhe zog diese mit 5,6 % in den Bundestag ein[21] und kam 1998 als Juniorpartner der SPD an die Regierung. Im Jahr 2002 beschloss die Regierung dann, nach langem Ringen mit den Energiekonzernen, den Ausstieg aus der Atomkraft bis ungefähr 2022. Die Protestbewegung flammte erneut auf, nachdem die Regierung unter Bundeskanzlerin Angela Merkel im September 2010 „den Ausstieg aus dem Ausstieg“ beschloss. Diese Entscheidung war jedoch nicht von langer Dauer. Ein halbes Jahr später ereignete sich der Reaktorunfall in Fukushima und wieder gingen Zehntausende auf die Straße. Die Katastrophe in Japan bedeutete das endgültige Ende der Atomkraft in Deutschland, indem die Regierung zuerst ein Moratorium einrichtete, bei welchem 8 Meiler abgeschaltet wurden, und dann den Ausstieg bis 2022 in einer abgewandelten Form beschloss.

1.3.4 Die Katastrophen

Die Sorgen der Atomkraftgegner um die Sicherheit der Kraftwerke waren leider nicht unbegründet. Immer wieder ereigneten sich Katastrophen wie zuletzt in Fukushima (Japan), die entweder auf Technikfehler, menschliches Versagen oder Naturkatastrophen zurückzuführen waren.

Chronik :

- Oktober 1957: In Windscale (GB) wird nach einem Brand eine radioaktive Wolke freigesetzt, die sich über Europa verteilt.
- Januar 1977: Kurzschlüsse führen im Atomkraftwerk Gundremmingen in Bayern zu einem Totalschaden. Das Reaktorgebäude ist mit radioaktivem Kühlwasser verseucht.
- März 1979: Maschinen- und Bedienungsfehler führen im US-Kernkraftwerk Three Mile Island bei Harrisburg (USA) zum Ausfall der Reaktorkühlung, die eine partielle Kernschmelze und die Freisetzung von radioaktiven Gasen zur Folge hat.
- April 1986: Kernschmelze im sowjetischen Atomkraftwerk Tschernobyl (heutige Ukraine). Der radioaktive Niederschlag geht auch in Deutschland nieder. Das Ausmaß der Folgen ist bis heute nicht geklärt. Fachleute geben die Zahl der zu erwartenden Toten mit zwischen 4.000 und 100.000 an.
- März 2011 : Durch einen Tsunami wird das Kernkraftwerk Fukushima (Japan) beschädigt. Die Kühlung fällt aus und es kommt zu Kernschmelzen in drei Reaktoren. Die radioaktive Wolke wird glücklicherweise auf den Pazifik hinaus geweht.

1.3.5 Atomkraft heute in der Welt

Durch die Katastrophe in Fukushima wurde die Atomkraft in vielen Ländern plötzlich aus einem kritischen Blickwinkel betrachtet. Doch bewegt sich Deutschland mit seinem Ausstiegsbeschluss auf einem Sonderweg oder entspricht die politische Wende dem allgemeinen Konsens? Zweiteres, meint Mycle Schneider[22] , Autor des jährlich erscheinenden „World Nuclear Industry Status Report“. „Deutschland hat durch seine politische Entscheidung eine Entwicklung beschleunigt, die international ohnehin stattfindet“, so Schneider. Seit gut zehn Jahren zeigt die Nuklearindustrie einen stabilen Abwärtstrend. Mit einem weltweiten Durchschnittsalter von 26 Jahren werden viele der momentan 441[23] Kraftwerke in den nächsten Jahren vom Netz gehen, wobei die Zahl der neu in Planung stehenden im Verhältnis dazu gering ist. Ende 2010 waren weltweit 62 Kernkraftwerksblöcke im Bau, 90 Neubauten waren entweder in der Planungs- oder der Genehmigungsphase[24] . Im Jahr 1980 waren 205 Anlagen im Bau. China legte nach dem Unglück in Japan alle Planungsverfahren für die 30 neu geplanten Atomkraftwerke auf Eis. In dem asiatischen Land decken die 13 Meiler ohnehin nur 2 % des Strombedarfs. Viel wichtiger ist dem Land die Entwicklung und der Ausbau der Erneuerbaren Energien. In Diese wurden 2010 54,4 Milliarden Dollar investiert, das ist fünfmal so viel wie in den Bau neuer Reaktoren gepumpt wurde. Auch in dem Atomstaat Frankreich scheint die Stimmung zu kippen: rund 70 % der Bevölkerung sind mittlerweile für den Atomausstieg. Für Frankreich mit seinen 58 Atomkraftwerken, die rund 75% des Strombedarfs decken, wird diese Herausforderung jedoch um einiges größer sein, als sie es für Deutschland ist. Doch trotz all der negativen Erfahrungen und den durchaus bewussten Risiken gibt es immer noch Länder, die sich neu für die „zivile Nutzung“ der Kernenergie entscheiden. 2016 soll beispielsweise das erste Atomkraftwerk Weißrusslands mit einer Leistung von 1200 Megawatt ans Netz gehen. Finanziert wird dieses Projekt von Russland, das ebenfalls weiterhin auf Atomkraft setzt. So soll ab 2012 jedes Jahr mindestens ein Kernkraftwerksblock ans Netz gehen. Zu den Einsteigern gehört auch der Iran, wo ein 1000 Megawatt Reaktor im Bau ist.

1.3.5.1 Anzahl der im Bau befindlichen Reaktoren

- China 27
- Russland 10
- Indien und Republik Korea je 5
- Bulgarien, Japan, Slowakische Republik und Taiwan je 2
- Argentinien, Brasilien, Finnland, Frankreich, Pakistan und die USA je 1

1.3.5.2 Tabelle der Atomkraft weltweit

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

2 Erneuerbare Energien

2.1 Einführung

Was[25] sind denn alles Erneuerbare Energien? Davon wird mein nächstes Kapitel handeln. Der Begriff „Erneuerbare Energien“ ist in meinen Augen eigentlich falsch. Wenn etwas erneuerbar ist, dann heißt das, hat man die Möglichkeit zu erneuern. Da die Erneuerbaren Energien aber nicht nur die Möglichkeit zum Erneuern bieten, sondern es auf natürliche Weise unaufhaltsam tun, sollten sie eigentlich die „sich stetig erneuernden Energien“ heißen. Da das allerdings – gebe ich zu – ein wenig zu lang ist, werde ich sie im Folgenden trotzdem „Erneuerbare Energien“ nennen. Also, was zählt denn nun zu den Erneuerbaren Energien? Die Antwort steckt größtenteils schon in dem Begriff. „Erneuerbar“ ist, wie bereits erwähnt, eine Energiequelle, deren Ressourcen im Gegensatz zu fossilen Energiequellen nicht zu Ende gehen können. Erdöl, Erdgas, Uran, Steinkohle. All das sind endliche Rohstoffe, die auf der Welt nicht in unendlichem Maß zur Verfügung stehen. Früher oder später muss die Menschheit auf andere Energiequellen umgestiegen sein, um den Energiehunger der Weltbevölkerung weiter decken zu können. Hier wird der Einsatz von Erneuerbaren Energien wie Windkraft, Photovoltaik, Wasserkraft, Geothermie und Biokraftstoff bereits absolut notwendig. Deren Ressourcen sind auf der Erde nahezu in unendlichem Maße vorhanden. Nicht nur die Rohstoffknappheit und die damit verbundenen Preissteigerungen sind ein Argument, den Ausbau der Erneuerbaren Energien voranzutreiben, sondern auch der größtenteils durch den CO²-Ausstoß der Industrienationen verursachte Klimawandel. Erneuerbare Energien können diesen zwar nicht stoppen oder rückgängig machen, jedoch dadurch, dass sie keine CO²-Emissionen hervorrufen, durchaus verlangsamen. So wurde durch den Einsatz Erneuerbarer Energien allein im Jahr 2010 der Ausstoß von rund 120 Mio. Tonnen CO² vermieden[27] . Auch haben die Erneuerbaren Energien ein neues Feld der Industrie geschaffen, in dem im Jahr 2011 382.000 Menschen arbeiteten[28] . Das sind 25.000 Arbeitsplätze mehr als im Jahr zuvor und fast viermal so viele, wie im Jahr 2000, als es ca. 100.000 Beschäftigte waren. Der Bereich der Energie-Industrie funktioniert also auch als Job-Motor und ist durchaus zukunftssicher, da die Rohstoffkosten steigen und Wind, Sonne und Wasser fast überall auf der Welt kostenlos zur Verfügung stehen.

Deutschland ist in Sachen „Erneuerbare Energien“ weltweit ein Vorreiter. Nicht nur die Entwicklung der neusten Technologien findet hierzulande statt, auch politisch ist Deutschland mit dem Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) vielen Ländern ein Vorbild. Das EEG führte dazu, dass im Jahr 2011 die 20%-Marke der Erneuerbaren im deutschen Stromnetz überschritten wurde[29] .

[...]


[1] Im Folgenden Beziehe ich mich auf Informationen der Internetseite: http://www.energie-fakten.de/pdf/wirkungsgrade.pdf

[2] Quelle: http://www.kraftwerkforschung.info/fileadmin/user_upload/Bilder/Publikationen/basis17-effiKW-05-2004.pdf

[3] Im Folgenden beziehe ich mich auf Informationen der Internetseite: http://www.oxfam.de/sites/www.oxfam.de/files/factsheet_zu_kohlekraftwerken_in_deutschland.pdf

[4] Quelle: http://www.co2-steuer.info/emissionen/co2-ranking-die-top-30-der-co2-ausstoss-aermsten-pkw-modelle.php

[5] CCS = Carbon Capture and Storage = Kohlenstoff-Bindung und Speicherung

[6] Quelle: http://bmwi.de/BMWi/Navigation/Energie/Energietraeger/kohle.html

[7] Quelle: Interview mit Frank Haenschke vom 18.05.2012

[8] Quelle: http://www.oxfam.de/sites/www.oxfam.de/files/factsheet_zu_kohlekraftwerken_in_deutschland.pdf

[9] Quelle: http://bmwi.de/BMWi/Navigation/Energie/stromversorgung,did=292510.html

[10] Quelle: http://bmwi.de/BMWi/Redaktion/PDF/E/energiestatistiken-energietraeger,property=pdf,bereich=bmwi,sprache=de,rwb=true.pdf

[11] http://de.wikipedia.org/wiki/Liste_von_Kraftwerken

[12] Im folgenden Kapitel beziehe ich mich auf Informationen aus der Zeitschrift „Stern Extra“ Nr. 1/2011 – Die Geschichte der Atomkraft, Seite 42-49; Artikel: „Der Wettlauf um die Bombe“

[13] Quelle: http://www.inl.gov/ebr/

[14] Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Kernkraftwerk_Obninsk

[15] Im Folgenden beziehe ich mich auf Kriener, 2010

[16] Baring, 2009

[17] Quelle: http://www.kernfragen.de/kernfragen/gesellschaft/09-Chronologie-der-friedlichen-Nutzung/9-3-Die-Zeit-ist-reif-f-r-die-friedliche-Nutzung-der-Kernenergie.php#id2671949

[18] Im Folgenden beziehe ich mich auf Gloger, 2011

[19] Kriener 2010

[20] Quelle: http://www.ndr.de/land_leute/norddeutsche_geschichte/akwbrokdorf6.html

[21] Quelle: http://www.bundestag.de/btg_wahl/wahlgeschichte/wahl1983/index.jsp

[22] Im Folgenden beziehe ich mich auf Rehmsmeier, 15. März 2012

[23] Stand 31.12.2010

[24] Kernenergie Weltreport, 2011

[25] Angaben vom 31.12.2010 , KernenergieWeltreport, 2011

[26] Stand Januar 2012

[27] Quelle: http://www.erneuerbare-energien-niedersachsen.de/downloads/2012-erneuerbare-energien-in-zahlen---bmu.pdf

[28] Quelle: http://www.unendlich-viel-energie.de/de/wirtschaft/arbeitsplaetze-erneuerbare-karriere/arbeitsmarkt-erneuerbare-energien.html

[29] Quelle http://www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/ee_in_deutschland_graf_tab.pdf

Details

Seiten
89
Jahr
2012
ISBN (eBook)
9783656328858
ISBN (Buch)
9783656329312
Dateigröße
4.7 MB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v202615
Note
1,0
Schlagworte
Erneuerbare Energien Kernenergie Photovoltaik Windenergie Wasserkraft Biogas Desertec

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Titel: Die Energiewende - Erneuerbare Energien im Überblick