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29.03.2022 – Technik – Magazin
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Erneuerbare Energie für die Stromgewinnung
In der Wissenschaft ist es unumstritten, dass der einzige Weg, um die Folgen der Klimakrise zu minimieren, ein völliger Ausstieg aus fossilen Brennstoffen ist. Den globalen Energiehunger zu stillen und dabei Klimaziele zu erreichen, gelingt nur durch einen konsequenten Ausbau der Gewinnung erneuerbarer Energien. Bis 2030 soll in Österreich der gesamte Stromverbrauch aus erneuerbaren Energiequellen gedeckt sein. Dabei schneidet unser Land im internationalen Vergleich schon jetzt sehr gut ab.
Auch die eww trägt als regionaler Energieversorger dazu bei, dass dieses Ziel für 2030 erreicht werden kann. Der Grund dafür ist die effiziente Nutzung von Wasserkraft, kombiniert mit dem zügigen und permanenten Ausbau der Stromgewinnung aus Photovoltaik- und Windkraftanlagen.
Erneuerbare Energien gegen den Klimawandel
Die gängigsten alternativen Energiequellen zur Gewinnung von elektrischem Strom sind:
- Wasserkraft
- Windkraft
- Sonnenenergie (Photovoltaik & Solarthermie)
- Geothermie und Umgebungswärme
- Bioenergie aus Biomasse oder Biogas
Wasserkraft hat dabei mit 58% den größten Anteil am Bedarf der derzeitig benötigten Elektrizität in Österreich. Zahlreiche Laufkraftwerke an den großen Flüssen und Speicherkraftwerke, die schnell Strombedarfsspitzen ausgleichen, sorgen für zuverlässige Energieversorgung. Ein wichtiger Bestandteil zur Aufrechterhaltung der Systembilanz sind auch Pumpspeicherwerke, bei denen mit überschüssigem Strom Wasser von einer unteren Kammer in einen höhergelegenen Stausee gepumpt wird. Wenn die Energie wieder gebraucht wird, fließt das Wasser über Turbinen wieder hinab. Pumpspeicherwerke leisten einen wesentlichen Beitrag eventuelle Stromüberschüsse aus der volatilen Stromerzeugung von Photovoltaik und Windkraft zu speichern.
Mit Fördermitteln der EU wird im Bereich der Wasserkraft derzeit besonders intensiv an der Nutzung von Meeresströmungen geforscht. Vielversprechende erste Pilotanlagen von mehreren am Meeresgrund verankerten Turbinen trotzen dem enormen Wasserdruck und der Korrosionsgefahr durch Meerwasser. Die leistungsstärkste befindet sich vor den schottischen Orkney-Inseln.
Kraftwerk Traunleiten setzt Maßstäbe
Der Bau von Wasserkraftwerken greift in die natürlichen Gegebenheiten der Umgebung ein. Durch gezielte Umweltmaßnahmen können jedoch Schäden an der umgebenden Naturlandschaft vermieden werden. Der beste Weg ist daher bestehende Kraftwerke zu optimieren. Best Practice Beispiel ist dabei der Neubau des Kraftwerks Traunleiten. Am alten Standort wurde unter Nutzung der bestehenden Infrastruktur ein neues Kraftwerk errichtet, dass nun mit 91 kWh pro Jahr die Leistung des alten Kraftwerkes verdoppelt. Sowohl was den Schutz von Flora und Fauna betrifft als auch im Hinblick auf die innovative Technik setzt dieser Neubau Maßstäbe.
Die Nutzung von Solar- und Windenergie ist auf dem Vormarsch
Weltweit decken Solar- und Windenergie schon 10% des Strombedarfs. Auch in Österreich hat die politische Forderung, „auf jedes Dach eine Photovoltaikanlage“ zu bringen - begleitet durch Faktoren, wie steigende Fördervolumina, dem Höhenflug der Energiepreise und immer effizientere Solarmodule - zu einer vermehrten Errichtung von Solaranlagen geführt. Die eww unterstützt sowohl Unternehmen als auch private Haushalte bei der Umsetzung ihrer Solar Lösung.
Große Windkraftanlagen werden in Österreich auch weiterhin vorwiegend im Burgenland und in Niederösterreich gebaut werden. Bis 2030 soll durch Windkraft 26% des Strombedarfs gedeckt werden. Der zügige Ausbau ist auch notwendig, da bis 2030 einer Verdoppelung des Strombedarfs zu rechnen ist. Ein Treiber des Bedarfs wird dabei die Umstellung auf E-Mobility ein. Um die Mobilität der Zukunft zu bewältigen, werden Alternativen für den Antrieb von Fahrzeugen erforscht. Windkraft und Solarenergie können dabei einen indirekten Beitrag leisten.
Geht starker Wind oder ist die Sonneneinstrahlung sehr hoch – was übrigens nur selten gleichzeitig eintritt – entstehen Produktionsspitzen, die den Bedarf übersteigen. Für die Speicherung des Überschusses wird derzeit auch in Pilotanlagen Wasserstoff erzeugt, der dann in der Industrie wieder verstromt oder für den Betrieb von schweren Fahrzeugen, wie Bussen oder Baufahrzeugen, verwendet werden kann.
Welche Art der Stromerzeugung ist umweltfreundlich?
Geothermie ist außerhalb der vulkanischen „Hochtemperatur-Regionen“, wie z.B. Island, eine Nischentechnologie. Abseits der individuellen Wärmenutzung mittels Erdwärmepumpen ist das Potential noch lange nicht ausgeschöpft. Der Grad der Nutzung der natürlichen Thermalwasservorkommen in Österreich beträgt etwa 10%. Derzeit bestehen neun geothermische Wärmeheizwerke, zwei davon liefern mit 1,2 MW eine sehr geringe Stromausbeute. Energetischer Nutzen kommt wegen der für die Stromerzeugung zu niedrigen Temperatur der Thermalwässer lediglich dem Ausbau der lokalen Fernwärme zu.
Die Frage der Nutzung von Biomassebrennstoff oder Holz wirkt mittlerweile sehr polarisierend. Das Verbrennen von Holz und Biomasse zur Elektrizitätsgewinnung gelten in EU als klimaneutral. Beim Verbrennen von Holz in Biomassekraftwerken wird das darin gebundene CO2 abgegeben, die Klimaneutralität ergibt sich erst dann, wenn der Baum nachgewachsen ist und das gleiche Maß an Kohlendioxid gebunden hat. Das kann 100 Jahre dauern und ergibt somit eine Zeitspanne, die im Hinblick auf dieErreichbarkeit der Klimazielenicht zur Verfügung steht.
Des Weiteren ist die Forschung zur Technologie, die die Abscheidung und Speicherung des bei der Verbrennung in Kraftwerken entstehenden Kohlendioxids (CCS) ermöglichen soll, ist erst am Anfang. Die Hoffnung auf die sinnvolle Verwendung von CCS wird besonders von Anhängern fossiler Brennstoffe genährt. Die Errichtung derartiger CCS-Anlagen ist in Österreich sogar verboten.
Daher setzt eww zur Stromgewinnung vorwiegend auf erneuerbare Energien, die keine klimaschädlichen Gase emittieren, nämlich auf Wasserkraft, Sonnenenergie und Windkraft. Die Mehrzahl der Forscher ist sich einig, dass das Klimaziel von einer globalen Erwärmung von maximal 1,5°C nur einzuhalten ist, wenn das Freisetzen jedweder Treibhausgase zur Gewinnung von Energie vermieden wird.