Wie sibirische Windräder Europa mit Strom versorgen könnten

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Geht es nach den Szenarien des Energieforschers Gregor Czisch, könnte Kohlenkraftwerke bald schon Vergangenheit sein. Foto: Kandis, PhotoCase.com
Auf der Suche nach den Energiequellen der Zukunft taucht Energie aus Sonne, Wind und Wasser in allen Planspielen auf. Doch schon nach dem heutigen Stand der Technik könnten diese eine tragende Rolle spielen, sagt der Elektrotechniker und Physiker Gregor Czisch vom Institut für Elektrische Energietechnik/Rationelle Energiewandlung der Universität Kassel: Eine flächendeckende Versorgung weiter Teile Europas mit Ökostrom sei schon mit dem heutigen Stand der Technik und zu sozialverträglichen Kosten machbar, lautet sein Credo. In seiner Doktorarbeit hat der wissenschaftliche Mitarbeiter entsprechende Szenarien für einen möglichen Versorgungsraum von Sibirien bis Südmauretanien mit einer Bevölkerung von 1,1 Milliarden Menschen und einem Stromverbrauch von 4.000 Terawattstunden (TWh oder Milliarden Kilowattstunden) pro Jahr entworfen.
Die Basis bildet Windenergie von den ertragreichen Küsten Nordafrikas und aus den Steppenlandschaften Sibiriens und Kasachstans. Dort könnten Windparks zwei Drittel der notwendigen elektrischen Energie produzieren, also Strom in einer Größenordnung von 2.840 TWh, hat Czisch hochgerechnet. Eine Vergleichszahl dazu: Der gesamte Stromverbrauch in Deutschland liegt heute bei jährlich etwa 550 TWh. Biomasse mit rund 18 Prozent und Wasserkraft mit etwa 15 Prozent dienen als Backup für die Phasen, in denen die Windernte geringer ausfällt. Die Energie aus Wasserkraft könnte aus bereits bestehenden Kraftwerken in verschiedenen Regionen stammen, besonders jedoch aus Schweden und Norwegen.

In einer von ihm als "konservatives Grundszenario" bezeichneten Modellrechnung hat der Wissenschaftler ausschließlich bereits verfügbare Techniken und heutige Kosten zugrunde gelegt. Würde danach der beschriebene Kraftwerks- und Leitungspark über einen Zeitraum von etwa zwanzig Jahren aufgebaut, so beliefen sich die jährlichen Investitionskosten auf 77,5 Milliarden Euro. Das entspräche in etwa sechs Promille des Bruttoinlandsproduktes des gesamten Szenariogebietes im Jahr 2002. Eine Stromversorgung aus den genannten Energiequellen sei zu Kosten von 4,65 Cent pro Kilowattstunde (KWh) bei Übergabe in bestehende Netze möglich. Dieser Preis liege noch unter dem derzeit an den Strombörsen gehandelten.

Zwei Voraussetzungen allerdings müssen erfüllt sein, damit Czischs Rechnung aufgeht: Erstens muss ein großflächiges Netz für den Transport der elektrischen Energie geschaffen werden. Nur so könnten saisonale und zeitliche Schwankungen kostengünstiger regionaler Energiepotenziale ausgeglichen und Speicherkapazitäten von Wasserkraft und Biomasse nutzbar gemacht werden, erläutert der 43-Jährige. Zweitens muss für diese großflächige Versorgung auf eine Technik namens Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) zurückgegriffen werden. Bei dieser wird elektrische Energie mit Gleichstrom bei hohen Spannungen von 100 bis 1000 Kilovolt übertragen. Verlust, Kosten und Landschaftsverbrauch betragen bei einem Transport über weite Strecken nur etwa ein Drittel im Verhältnis zum gängigen Drehstrom.

"Die HGÜ ist dort wirtschaftlich, wo es um große Entfernungen geht", bestätigt der Ingenieur Karl-Werner Kanngießer, langjähriger Mitarbeiter des Energiekonzerns Asea Brown Boveri (ABB), der selbst an einigen internationalen HGÜ-Projekten mitgewirkt hat und als Experte für das Verfahren gilt. Die HGÜ werde seit Jahrzehnten weltweit mit Erfolg eingesetzt, zum Beispiel für den Stromtransport von kanadischen Wasserkraftwerken in die Ballungsgebiete an der amerikanischen Ostküste. Um Czischs Konzept umzusetzen, müssten entsprechende Leitungen mit hoher Kapazität zum Beispiel von Nordafrika nach Europa gebaut werden. Dort könnte der Strom in das bestehende Drehstromnetz eingespeist werden. Kanngießer: "Das ist machbar und wird anderswo vielfach so praktiziert."

Nach Überzeugung von Olav Hohmeyer, Professor für Energie- und Umweltmanagement an der Universität Flensburg und international in Sachen Klimaschutz aktiv, ist die Arbeit des Kasseler Wissenschaftlers richtungsweisend und zeige tatsächlich "einen realisierbaren Weg auf, innerhalb der nächsten Jahrzehnte das zentrale Problem des Klimawandels, unsere Emissionen von CO2 aus der Energienutzung, auf der Basis regenerativer Energien und eines neuen europäischen HGÜ-Netzes komplett zu lösen". So wird in der Fachwelt auch weniger die Zuverlässigkeit von Czischs Analysen bezweifelt als vielmehr die politische Durchsetzbarkeit der Idee.

Gegenwind könnte hier sogar von Verfechtern erneuerbarer Energien kommen, die sich auf die Idee des "small is beautiful" verlegt haben, also auf möglichst kleinräumige, autarke Strukturen. Ihnen könnten die für Czischs Ansatz nötigen, weitumspannenden Stromnetze ein Dorn im Auge sein. Vertretern dieses Ansatzes widerspricht Hohmeyer: Sie würden verkennen, "dass eine rein dezentrale Lösung des Klimaproblems auf der Basis regenerativer Energiequellen nicht möglich ist."
ddp/wissenschaft.de - Heike Wells

Ein Beitrag über die Arbeit von Gregor Czisch mit ergänzendem Interview erscheint in der Ausgabe 9 der Fachzeitschrift "Erneuerbare Energien".


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