13/11/2010 - Deutschland: Biomasse und Geothermie, erneuerbare Energien mit komplexer Zukunft

Menéame

Die Zukunft der erneuerbaren Energieversorgung in Deutschland hängt unter anderem von Quellen wie Biomasse und Geothermie ab.

Biomasse und Geothermie sind zwei der wichtigsten erneuerbaren Energiequellen der Regierung von Angela Merkel, um in Zukunft die Kernenergie und die fossilen Energien zu ersetzen. Das Ziel besteht nicht nur darin, die Energieeffizienz zu verbessern und die Energieversorgung in Deutschland und Europa zu modernisieren, sondern auch, den globalen Markt für umweltfreundliche Energietechnologien zu führen.

Die Verringerung der Kohlendioxidemissionen ist ein weiteres wichtiges Ziel des Energiekonzepts der deutschen Regierung. Und um dies zu erreichen, sind erneuerbare Energien die Lösung. In der Praxis hat jedoch die Erzeugung sauberer Energie durch Biomasse und Geothermie in Deutschland mehrere Grenzen und Herausforderungen, die noch zu lösen sind.

Holzabfälle zur Wärmeerzeugung

In Berlin betreibt das Unternehmen RWE, eine der größten Energiekonzerne Deutschlands, seit 2003 eine Anlage, deren Hauptkraftstoff Holzabfälle ist. Alte Möbel, Holzeinschlagsrückstände, Rüstung sowie Holzpellets (ein Granulatbrennstoff, das aus Beschnitt-, Holz- oder Holzabfällen hergestellt wird) werden bei mehr als 850 oder C verbrannt, um saubere Energie zu erhalten.

Mit Biomasse können sowohl Elektrizität als auch Wärme- oder Kälteenergie erzeugt werden. Diese Pflanze deckt beide Möglichkeiten ab. 55.000 Einwohner des Berliner Stadtviertels Gropiussstadt, ein Einkaufszentrum und ein Krankenhaus erwärmen ihre Häuser mit dieser erneuerbaren Energie. "Ihr Verbindungsnetz ist 4 km groß und das Verteilungsnetz beträgt ca. 30 km. Was die Stromerzeugung betrifft, so beträgt die Versorgung des öffentlichen Netzes 20 Megawatt pro Jahr, mehr als dieses Niveau wird von der Regierung nicht genehmigt," sagte Stefan Lühr, Geschäftsführer dieser Anlage, der Deutschen Welle.

Mit der Erzeugung dieser Bioenergie spart RWE 250 Tonnen Emissionen CO2 jährlich. Der Transport von Holzabfällen in die Anlage erfolgt auch in ökologischer Weise, da die Ladung auf kleinen Schiffen über den Berliner Kanal Treptow transportiert wird.

"Es gibt nicht genug Holz."

Obwohl diese Biomasse eine der kostengünstigsten Optionen zur Erzeugung sauberer und wirtschaftlicher Energie zu sein scheint, ist ihr Potenzial sowohl in der Quantität als auch in der Qualität begrenzt. "Wir bringen auch Abfälle aus Holland und Westdeutschland, denn im Osten und Norden des Landes gibt es mehr Biomasse als Brennstoff (Holzabfälle). Wir haben nicht immer genug Holz zum Brennen," erklärt Lühr.

Rund 240.000 Tonnen Holzabfälle pro Jahr sind erforderlich, um den Energiebedarf in diesem Gebiet Berlins zu decken. "Obwohl wir das Holz nicht haben, müssen wir Energie erzeugen, sonst frieren unsere Verbraucher. Deshalb ist unser Plan B das Gas," sagt der Betriebsleiter.

Aber der Einsatz von Gas hängt nicht nur von der Holzmenge, sondern auch von der atmosphärischen Zeit ab. Wenn die Temperatur um mehr als -3 oder C sinkt, reicht Biomasse nicht aus, um die erforderliche Energie zu erzeugen. Daher und um die Effizienz zu erhöhen, verwendet die Anlage auch Gas. "Mit dieser Biomasse können wir immer noch zwischen 6% und 8% mehr Energie erzeugen, aber das wird die Grenze sein, weil es nicht genug Holzabfälle für die Nachfrage gibt," sagte Lühr zu diesem Medium.

Geothermische Elektrizität: deutsche Innovation

Auf dem ganzen Planeten besteht das Potenzial, die Geothermie für Heizung oder Elektrizität zu nutzen, dank der hohen Temperaturen im Untergrund. Für die Stromerzeugung sind jedoch mindestens 150 oder C erforderlich. Diese Temperatur liegt zwischen 2,5 km und 4 km. Da für den Betrieb der "tiefen Geothermie" komplexere und teurere Bohr- und Betriebssysteme erforderlich sind, konzentrieren sich die meisten geothermischen Anlagen in Deutschland auf die Energiegewinnung in geringerer Tiefe.

Aber die Geschichte der Geothermie in Deutschland wird sich bald ändern. Wissenschaftler des Forschungszentrums für Geowissenschaften des Helmholtz-Instituts in Potsdam (GFZ) sind sehr nahe dran, die erste elektrische Pilotanlage im Land aus geothermischer Energie zu etablieren. Mit einer Megawatt-Kapazität können etwa 1.000 Haushalte Energie gewinnen. Die Einsparungen von CO2 3.000 Tonnen pro Jahr.

Hohe Kosten und Experimente

Das natürliche Labor ist ein ehemaliger Gasförderungsbrunnen in Groß Schönebeck in der Brandenburger Region in der Nähe von Berlin. Seit dem Jahr 2000 führt die GFZ verschiedene Experimente und Anpassungen durch, um die Stromerzeugungsanlage Realität werden zu lassen. Nach dem Bau eines anderen Brunnens, der Installation einer speziellen Wasserpumpe, der Konditionierung des Wasserreservoirs, sagte Dr. Ernst Huenges, Direktor des Forschungszentrums für Geowissenschaften (GFZ) und Koordinator dieses Projekts.

"Wir hoffen, dass wir 2015 alle Experimente beenden können," sagt Huenges. Eine der größten Herausforderungen beim Bau eines geothermischen Kraftwerks ist seine hohen Kosten, denn die Technologie befindet sich noch in einer Sondierungsphase. Allein in diesem Projekt hat die GFZ eine Investition in Höhe von 30 Millionen Euro benötigt, die von der deutschen Regierung ausgezahlt wurden. "Für eine vier Kilometer lange Bohrung überall auf der Welt ist mindestens eine Investition von 22 bis 30 Millionen Dollar erforderlich. Die Erzeugung dieser erneuerbaren Energien ist derzeit keine wirtschaftliche Option," erklärt der Direktor der GFZ.

Es gibt auch einige natürliche Risiken zu berücksichtigen. Die Schaffung künstlicher Wasserreservoire kann Erdbeben in der Region verursachen. Laut Daten des Forschungszentrums für Geowissenschaften haben die Telurenbewegungen im Forschungsgebiet keine hohe Größe, aber es ist dennoch "alle Sicherheitsfaktoren und Zuverlässigkeit des Systems zu kontrollieren," sagt Huenges.

Mehr Herausforderungen als Lösungen

Die Frage nach dem Potenzial von Biomasse und Geothermie bleibt ungelöst. Beide erneuerbaren Energien haben Vorteile gegenüber der anderen. Im Falle von Holzbiomasse, obwohl ihr Potenzial begrenzt ist, "ist ihr Vorteil im Vergleich zu den anderen erneuerbaren Energien, dass wir bereits wissen, wie wir damit umgehen können. Außerdem ist die Technologie bereits verfügbar. Mit den anderen (wie der Geothermie) muss noch erfunden werden," sagt Stefan Lühr.

Das stimmt mit Ernst Huenges überein. Bei geothermischer Energie ist jedoch klar, dass die Versorgung nicht durch ihre Vorräte und auch nicht durch die meterologischen Veränderungen bedingt ist. Es ist eine nahezu unerschöpfliche Energiequelle. Ihre wahre Herausforderung ist die Kostensenkung bei der Bohrung und Implementierung des gesamten Systems. Es gibt jedoch bereits mehrere Unternehmen, die sich für Investitionen in die erste geothermische Stromerzeugungsanlage in Deutschland interessieren.

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