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PEAK OIL UND DAS SCHICKSAL DER MENSCHHEIT Kapitel 3B – Werden uns erneuerbare Energien über die Runden helfen? Von Robert Bériault Aus dem Englischen von.

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1 PEAK OIL UND DAS SCHICKSAL DER MENSCHHEIT Kapitel 3B – Werden uns erneuerbare Energien über die Runden helfen? Von Robert Bériault Aus dem Englischen von Ingrid von Heiseler

2 Wie ist es denn mit der Wasserstoff- Wirtschaft, von der die Erdlinge so viel reden?

3 Eine Wasserstoff-Wirtschaft: Welche Folgen hätte sie? Ist sie machbar?

4 Die Idee ist, das Öl, das für Transport notwendig ist, durch Wasserstoff zu ersetzen. Dafür müssten gebaut werden: 700 Millionen mit Treibstoff-Zellen betriebene Autos Windräder und Sonnenkraftanlagen, um erneuerbare Elektrizität herzustellen Die Infrastruktur für Herstellung, Lagerung und den Transport flüssigen Wasserstoffs zum Verbraucher Wasserstofflager, die die Benzinlager ersetzen.

5 Zu einer Wasserstoff- Wirtschaft würden auch Lastwagenverkehr und Luft- und Seefahrt gehören.

6 Vorzüge des Wasserstoffs: Könnte aus Wind-, Solar-, Hydro oder atomaren Quellen hergestellt werden Saubere Verbrennung. Wasser ist das einzige Abfallprodukt Leicht zu transportieren: Ist vielleicht die praktischste Art, Elektrizität zu transportieren, um damit Fahrzeuge anzutreiben.

7 Probleme mit Wasserstoff - 1 Physikalische Eigenschaften: 10 X leichter entzündlich als Benzin Explosionsgefahr ist 20 X größer als bei Benzin Sehr wenig Energie im Verhältnis zum Volumen (braucht riesige Tanks) Die Flamme ist unsichtbar Die kleinen Wasserstoffmoleküle entweichen leicht Korridiert leicht (Leitungen, Ventile, Verschlüsse usw.)

8 Probleme mit Wasserstoff - 2 Beide Lagerungsarten sind problematisch Exxon-Mobil Report, Oct Wenn er als Flüssigkeit gelagert wird, ist das für den Transport praktischer. ABER ES FÜHRT ZU: einem Verlust von 30% durch den Verflüssigungsprozess + 1.7% Verlust durch die tägliche Verdampfung loss per day Wenn er als Gas gelagert wird, muss das unter hohem Druck geschehen (10,000 – 20,000 lbs / sq. in.). oder Komprimierter Waserstoff für Busse Flüssiger Wasserstoff für Autos

9 Probleme mit Wasserstoff - 2 Beide Lagerungsformen sind problematisch Exxon-Mobil Report, Oct Jedenfalls kann man sein Wasserstoff- Fahrzeug auf keinen Fall in geschlossenen Räumen parken.

10 Probleme mit Wasserstoff - 2 Der Transport zu den Tankstellen wäre problematisch Um dieselbe Energiemenge wie mit Benzin zu transportieren, brauchte man 21mal mehr Lastwagen.* Man stelle sich nur einmal die Unfallgefahr durch die vielen Wasserstofftankwagen auf den Straßen vor! = * The Future of the Hydrogen Economy: Bright or Bleak?, Baldur Eliasson and Ulf Bossel, ABB Switzerland Ltd.

11 Probleme mit Wasserstoff - 3 Entweichen von Wasserstoff wäre dem Entweichen von Chlorofluorokarbonen (CFC) ähnlich. Könnte indirekt eine mehr als 10prozentige Abnahme im atmosphärischen Ozon bewirken Wissenschaftler kennen die Wirkungen auf die Atmosphäre noch nicht, weil ihr Wissen über den Wasserstoffzyklus noch begrenzt ist. California Institute of Technology June 12, 2003 Wenn Wasserstoff die fossilen Brennstoffe ganz und gar ersetzen müsste: Auswirkung auf die Ozonschicht

12 Probleme mit Wasserstoff - 4 Es gibt keine unterirdischen Quellen für Wasserstoff, die ausgebeutet werden müssten. Man braucht mehr Energie, um Wasserstoff herzustellen, als der hergestellte Wasserstoff jemals hergeben wird.* Keine Energiequelle, sondern ein Energierträger: Warum? – Weil bei dem Prozess ein Abfallprodukt entsteht: Wärme (Wärmeenergie). Schuld daran sind die Gesetze der Thermodynamik. * The Partys Over: Oil, War and the Fate if Industrial Societies, Richard Heinberg

13 Probleme mit Wasserstoff - 5 Die Brennstoffzellentechnik für Autos befindet sich noch in der Entwicklung. Wir müssen uns vielleicht damit behelfen, dass wir Wasserstoff in eingebauten Verbrennungsmaschinen direkt als Brennstoff benutzen. Die Technik ist noch nicht so weit:

14 Probleme mit Wasserstoff - 6 Fast aller kommerzieller Wasserstoff wird aus umgeformtem Erdgas oder durch die Vergasung von Kohle hergestellt. * Die Infrastruktur für Produktion durch Elektrolyse von Wasser durch Wind- oder Solarenergie in großem Maßstab müsste improvisiert werden. * Mr. D.R. Simbeck, Vice President Technology, SFA Pacific, Inc., Mountain View, CA

15 Probleme mit Wasserstoff - 7 Infrastrukturkosten: Eine auf Benzin abgestellte Infrastruktur in eine auf Wasserstoff abgestellte umzuwandeln, würde riesige Mengen brauchen von: EnergieKapital

16 Wir sehen, dass aus Wasser hergestellter Wasserstoff sehr viel teurer ist Exxon-Mobil Report, Oct. 2004

17 Wäre es nicht nötig, ohne auszukommen, wenn eine Tankfüllung $400 kostet?

18 Probleme mit Wasserstoff - 8 Es ist nicht sinnvoll, weil Erdgas so billig ist. Wird es jemals wirtschaftlich sinnvoll sein? Heute wird kein kommerzieller Wasserstoff aus Wind- oder Solarenergie hergestellt:

19 Wenn Gas und Öl teuer werden: Wird es – statt auf Wasserstoff umzustellen - wahrscheinlich wirtschaftlich immer noch sinnvoller sein: Ein kleineres Benzinauto zu kaufen Zu Fuß zu gehen Fahrrad zu fahren Öffentliche Verkehrsmittel zu benutzen

20 James Howard Kunstler sagt Folgendes über Wasserstoff: Der weit verbreitete Glaube, dass Wasserstoff die Technik-Gesellschaft vor einer schnell näher kommenden Öl- und Gas- Abrechnung bewahren werde, ist wahrscheinlich ein guter Indikator dafür, wie sehr sich unsere ölsüchtige Gesellschaft Täuschungen hingibt. The Long Emergency, James Howard Kunstler

21 Some analysts conclude that: Einige Analysten folgern, dass: Eine WASSERSTOFFWIRT- SCHAFT wirtschaftlich niemals machbar sein wird

22 In euren Zeitungen gibt es viele Nachrichten über Ethanol. Könnte Ehanol nicht Benzin ersetzen?

23 Wir bauen unseren Treibstoff an…

24 Einerseits Wenn man Mais für das Gewinnen von Ehanol anbaut, dann bedeutet das, dass eine große Menge des bebauten Bodens der Nahrungs- mittelproduktion entzogen wird.

25 Nehmen wir einmal an, die Amerikaner arbeiteten von jetzt an bis 2020 wie die Verrückten:...und stellten ihre 300 Millionen Autos auf aus Mais gewonnenem Ethanol um… Raten Sie mal, wie viel Ackerland dann für den Maisanbau erforderlich wäre!

26 Roter Teil = Gebiet, das für den Anbau von Mais als Ersatz für das Benzin der USA im Jahre 2020 nötig wäre Exxon-Mobil Report, Oct Heute beträgt der bebaute Boden 19% der Fläche der Vereinigten Staaten.

27 I st es klug, wenn man in einer Welt, in der die Getreideproduktion pro Kopf abnimmt, Ackerland zu einem anderen Zweck benutzt?

28 Boden der Nahrungsmittelproduktion entziehen: Lester Brown, Präsident des Earth Policy (Erdpolitik) Institute: Der Vorstoß der Autohersteller in den USA, Fahrzeuge zu bauen, die mit Ethanol laufen können, das aus Mais hergestellt wird, wird die Nahrungsmittelpreise in die Höhe treiben und den Hunger in der Welt vergrößern…Die große Zahl der bereits produzierenden Distillerien und die weitere Planung droht das für den direkten Konsum der Menschen zur Verfügung stehende Getreide [drastisch] zu vermindern.

29 Noch ein Einwand gegen die Produktion von Ethanol aus Mais: Das Verhältnis der Energie-Rückgewinnung zur investierten Energie ist niedrig (1.7 zu 1). Fast ebenso viel Energie ist für Anbau und Verarbeitung notwendig, wie aus dem Ethanol gewonnen werden kann.

30 Einige Energieanalysten sagen: uns in den eigenen Schwanz zu beißen!!! Wenn wir Ethanoltreibstoff aus Mais herstellen, können wir ebenso gut versuchen,

31 Na gut, wie ist es denn mit dem Dieseltreibstoff, den ihr aus diesen kleinen grünen Lebewesen machen könnt?

32 Du meinst Biodiesel aus Meeresalgen: Im Internet finden Sie einige interessante Darstellungen davon, wie fantastisch diese erst noch zu entwickelnde Technik sein wird. Diesen Behauptungen zufolge könnten die USA für einen Bruchteil der Kosten des jährlichen Imports an Erdöl Einrichtungen aufbauen, um den gesamten Bedarf des Landes an flüssigem Treibstoff zu decken. Wissenschaftler prüft ein Gefäß mit Öl, das aus Algen hergestellt wurde.

33 Biodiesel aus Meeresalgen: Bei der Herstellung würde man flüssigen Abfall aus der Landwirtschaft und Abwasser aus den Gemeinden benutzen, um darauf Öl produzierende Algen anzubauen. Das Öl würde mit einer Beifügung von 10% Methanol direkt in Dieselmaschinen verbrannt. Botryococcus, eine Öl produzierende Grünalge Michael Briggs, University of New Hampshire, Physics Dept.

34 Biodiesel aus Meeresalgen: Wenn etwas zu schön ist, um wahr zu sein, ziehen Sie ihre eigenen Schlüsse! Bei aller Skepsis ist es die Sache vielleicht wert, dass man Geld für ihre Erforschung ausgibt.

35 Ich habe von meinem Raumschiff aus einige Solaranlagen gesehen. Könnten sie nicht das Problem der Ölkrise lösen? Ich höre, dass sie zur Herstellung von Wasserstoff benutzt werden können.

36 Photo- voltaische (Solar-) Anlagen wandeln Sonnenlicht direkt in Elektrizität um.

37 Vorzüge: Funktionieren lautlos Funktionieren lautlos Können auf Hausdächern angebracht werden, in der Nähe der Orte, wo sie verbraucht werden Können auf Hausdächern angebracht werden, in der Nähe der Orte, wo sie verbraucht werden Niedrige Unterhaltungskosten: nur Waschen und Enteisen Niedrige Unterhaltungskosten: nur Waschen und Enteisen US General Services Admin., Pacific Rim Region

38 Probleme mit Photovoltaik - 1 Solaranlagen beanspsruchen eine sehr große Fläche Um einen Atomreaktor zu ersetzen, brauchte man 75 Quadratkilometer Solaranlagen in Südkanada

39 Probleme mit Photovoltaik - 2 1) Wenn Wolken am Himmel sind (z.B. im November und Dezember) Solaranlagen funktionieren nicht: 2) Im Dunkeln

40 Probleme mit Photovoltaik - 3 Die erzeugte Energie kann nicht für das Transportsystem benutzt werden, wenn sie nicht zuvor in Treibstoff umgewandelt wurde.

41 Probleme mit Photovoltaik - 4 Elektrizität aus Solar- Anlagen kostet zurzeit 57 US¢ pro kWh* gegenüber 6¢ für Elektrizität aus Kohle oder Wasser Sehr viel teurer, als wir zu zahlen gewohnt sind: *

42 Das große Problem mit Photovoltaik ist, dass es keine billige Art gibt, die Elektrizität den Tag über zu speichern, damit wir Strom für die Nacht haben.

43 Eine Möglichkeit, damit fertig zu werden, wäre, die überschüssige Solarelektrizität tagsüber in Wasserstoff – und dann den Wasserstoff nachts in Elektrizität umzuwandeln. SolarelektrizitätWasserstoffElektrizität

44 Das Problem dabei ist, dass wir bei jedem Schritt der Verarbeitung durch Abwärme einiges an Energie verlieren. Diese verdammten Gesetze der Thermodynamik mischen sich ein!

45 Ein Beispiel für den Energieverlust bei jedem Schritt auf dem Weg: * The Future of the Hydrogen Economy: Bright or Bleak? Baldur Eliasson and Ulf Bossel ABB Switzerland Ltd., Corporate Research, Baden-Dättwil / Switzerland ** Exxon-Mobil Report, Oct Solid Oxide Fuel Cell Developers Claim 50% Efficiency I.H.S. Petrochemicals Fuel Cell Efficiency: A Reality Check, E.V. World Overview of the Electric Grid, U.S. Department of Energy Solar- anlagen reduziern Elektri- zität Wasserstoff geht bei Lagerung und Transport verloren T reibstoff- zellen ver- wandeln Wassser- stoff in Elektrizität zurück electricity Umwandlung und Lieferung Verbraucher 25%* Energie- verlust: 15%**20% 10% Solarener- giewird benutzt, um durch Elektrolyse Wasserstoff herzustellen Wasser- stoff wird zur Lagerung verflüssig t 30%*

46 Wegen des Effektivitätsverlustes steigen die Kosten von 57 US¢ für die kWh auf $1.77 für die kWh !!!* *Calculations of cost by author: see Further ReadingFurther Reading Solar- anlagen reduziern Elektri- zität Wasserstoff geht bei Lagerung und Transport verloren T reibstoff- zellen ver- wandeln Wassser- stoff in Elektrizität zurück electricity Umwandlung und Lieferung Verbraucher 25%* Energie- verlust: 15%**20% 10% Solarener- giewird benutzt, um durch Elektrolyse Wasserstoff herzustellen Wasser- stoff wird zur Lagerung verflüssig t 30%*

47 Kanadier bezahlen zurzeit zwischen 5¢ und 8¢ pro kWh. Nach dieser Berechnung würde Ihre Rechnung von $100 im Monat auf $2700 klettern!!! Ich habe bei der Berechnung die positivsten Werte angenommen!

48 Probleme mit Photovoltaik - 5 Auf dem 45. Breitengrad müssen Solaranlagen 5 Jahre in Betrieb sein, um die Energie einzubringen, die für ihre Herstellung aufgewendet wurde.

49 Es ist unwahrscheinlich, dass wir künftig in der Lage sein werden, die das Öl ersetzenden Solaranlagen aus der Energie herzustellen, die aus Solaranlagen gewonnen wurde.

50 Die Kosten für die Herstellung von Solaranlagen hängt weitgehend von den Kosten für Energie ab. Sie werden also sehr viel teurer.

51 Als ich hier landete, war es sehr windig. Warum investiert Kanada nicht in Windenergie? Ihr könntet überall Windkraftanlagen haben.

52 Vorzüge der Windenergie: Der Preis kann fast mit dem fossiler Brennstoffe konkurrieren. Viele geeignete Gegenden in Kanada Wenn sie erst einmal stehen, verschmutzen sie die Umwelt nicht. Die Ressource erneuert sich. Großes Potential

53 Probleme mit Windenergie - 1 Unberechenbare Verfügbarkeit – Windmühlen funktionieren nicht, wenn 1- der Wind zu stark ist 2- der Wind zu schwach ist

54 Probleme mit Windenergie - 2 Unberechenbarkeit – beeinflusst den Preis pro kWh Windmühlen werden gemäß ihrer Spitzenproduktion bei idealem Wind eingeschätzt. Die tatsächliche Stromerzeugung einer Windfarm erreicht im Jahresdurchschnitt nur 16% bis 35% der Spitzenkapazität. d.h.: Ein 1000-Megawatt-Gebiet wird im Jahresdurchschnitt 250 Megawatt produzieren.

55 Probleme mit Windenergie - 3 Wenn es keinen Wind gibt, brauchen wir fossile Brennstoffe. Anders gesagt: Wir brauchen immer Tankstellen zur Reserve für Zeiten ohne Wind. Brauchen wir auch Strom. An Tagen ohne Wind

56 Probleme mit Windenergie - 3 Windfarmen verringern also nicht den Umfang unserer für fossile Brennstoffe notwendigen Infrastruktur.

57 Probleme mit Windenergie - 4 Es ist nicht leicht, überschüssigen Strom zu lagern. Er könnte in Form von flüssigem Wasserstoff oder dadurch, dass Wasser in Reservoire gepumpt wird, gelagert werden. Allerdings wurde diese Infrastruktur noch nicht gebaut. Vielleicht sind andere Lagerungsmethoden möglich. Das muss erst noch erforscht werden.

58 Probleme mit Windenergie - 5 Für das Transportsystem ungeeignet, mit 2 Ausnahmen: 1- Jede kWh, die mit Windkraft hergestellt wird, bedeutet 1 kWh, die nicht mit Öl oder Gas hergestellt werden muss. Öl und Gas, die dabei gespart werden, können im Transportsystem verwendet werden. 2- Ihre Elektrizität könnte für die Herstellung von flüssigem Sauerstoff für das Transportsystem verwendet werden. Das wäre allerdings extrem teuer.

59 Energieanalysten sagen: Wind ist nach dem Wasser die kostengünstigste erneuerbare Energie. Sie empfehlen, viel in Windfarmen zu investieren, solange das Öl noch billig ist.

60 Wie ist es mit diesem niedlichen kleinen Auto, das mit komprimierter Luft fährt? Man könnte Solar- oder Windenergie benutzen, um die Elektrizität für die Luftkomprimierung herzustellen.

61 Für die Herstellung von 1 PS komprimierter Luft braucht man 8 PS an Elektrizität.* Ist das wirklich ein kluger Gebrauch der teuren Solar- oder Windenergie? Ist das erschwinglich? Dazu kommen noch all die Barrels Öl, die gebraucht werden, um das Auto erst einmal zu bauen. * Minnesota Technical Assistance Program

62 Schließlich die gute alte zuverlässige Wasserkraft: Zwei wichtige Nachteile…

63 1) Staudämme stören die natürliche Topographie, Fauna und Flora

64 2) Hinter den Dämmen sammelt sich Schlamm an, der die Reservoire innerhalb weniger Jahrhunderte unbrauchbar macht.

65 3) Wenn Flüsse gestaut werden, dann zerstört das für immer ihre Nutzbarkeit für den Wassersport.

66 Vielleicht sind Sie der Meinung, wir seien mit unserer Ausbeutung der Ressourcen der Erde zu weit gegangen. Lesen Sie in Kapitel 4 etwas darüber, wie eine Gesellschaft in der Vergangenheit sich ebenso verhalten hat, wie wir es heute tun. Klicken Sie zur Kapitelwahl das Bild an!


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