Unsere Position (Aufsätze)
Heinrich Höbarth
Fabrikstraße 28
4600 Wels
heinrich.hoebarth@gmx.at
Antrieb der Motor-Fahrzeuge in Zukunft
Stand 2007
1) Umstieg auf erneuerbare Energiequellen und auf verträglichere, effizientere Umwandlungstechniken ist nötig
Bei der Befriedigung von Mobilitätsbedürfnissen geht es - wenn dabei motorisierte Fahrzeuge im Einsatz sind - immer auch um Energie. Deshalb muss die Verkehrszukunft stets auch im Energie-Kontext diskutiert werden.
Vor allem der Klimaschutz, aber auch andere wichtige Gründe sprechen dafür, dass die fossilen Energieträger bereits vor der weltweiten Ölverknappung durch erneuerbare Energien und durch mehr Energie- und Verkehrseffizienz ersetzt werden.
Die Anreicherung des Treibhausgases CO2 zu verlangsamen und schließlich zu stoppen ist eine der wichtigsten Herausforderungen, der wir uns zu stellen haben. Deshalb ist die stetig fortschreitende Reduktion des Einsatzes fossiler Energieträger von größter Bedeutung. Das Kyoto-Ziel ist ein erster Schritt in diese Richtung.
Der österreichische Gesamtenergieverbrauch liegt heute (2005) bei 1440 PJ/Jahr. Von fossilen Energiequellen (fossile Brenn- und Treibstoffe) stammen 1123 PJ. Und ein kleiner, aber nicht weniger bedenklicher Teil kommt von Atomkraft (importierter Atomstrom). Nur 308 PJ/Jahr werden aus erneuerbaren Energiequellen aufgebracht.
2) Erneuerbaren Energiequellen UND Reduktion des Energieverbrauches
Es ist schwer vorstellbar, dass die 1440 PJ unseres heutigen Gesamtenergiebedarfes ökologisch und sozial verträglich und so rasch, wie die Dringlichkeit des Klimaschutzes es erfordert, aus erneuerbaren Energiequellen aufgebracht werden können. Wenn wir etwa die Hälfte schaffen, dann sind wir gut.
Deshalb ist parallel zur Offensive bei den erneuerbaren Energiequellen eine zweite Offensive notwendig: Durch mehr Energie- und Verkehrseffizienz und durch energiesparendes Verhalten muss der Gesamtenergieverbrauch deutlich gesenkt werden.
o Nur so ist die totale Verdrängung fossiler Energieträger (und von Atomstrom) möglich.
o Außerdem kann nur so die Teuerung bei Energie durch geringeren Energieverbrauch kompensiert werden.
Im Verkehr ist mehr Energie-Effizienz und Sparverhalten möglich:
- Durch technische Verbesserungen an den Motorfahrzeugen und durch strukturelle Verbesserungen.
- Durch Vermeidung von motorisiertem Verkehr bzw. durch besseres Managen des Mobilitätsbedürfnisses.
- Durch Verlagerung von motorisiertem Verkehr zu verträglicheren Alternativen:
. Straßen-Güterverkehr auf Schiene und Schiff
. Motorisierter Individualverkehr zum Gehen, zum Fahrrad, zur Bahn,
zum Öffentlichen Personenverkehr
. Kontinentaler Flugverkehr zum Bahnverkehr
- Durch klima- und umweltfreundliches Verhalten beim Kauf und bei der Nutzung von Kraftfahrzeugen.
3) Österreich soll beim Klimaschutz zu den Pionierstaaten gehören
Ein Blick in die Vergangenheit zeigt, dass die meisten Errungenschaften von Pionieren oder von Pionierstaaten ausgingen. Auch die Nutzung erneuerbarer Energie nahm bei mutigen Pionieren ihren Anfang, und der breite Umstieg auf erneuerbare Energie und auf Energie- und Verkehrseffizienz wird von Pionierstaaten ausgehen, deren Politiker die Notwendigkeit zu einem solchen Schritt erkennen und die diese Umstellung zu einer nationalen Aufgabe machen. Zahlreiche Studien belegen, dass dies für Österreich kein Nachteil wäre. Andere Staaten würden folgen.
Österreich verfügt über ideale Voraussetzungen für diesen Umstieg, ja ist als Atomkraftwerk-freies Land geradezu für diesen Umstieg prädestiniert und trägt damit auch eine gewisse Verantwortung. Österreich muss Umwelt- und Klimaschutz-Vorbild bleiben bzw. es wieder werden.
4) Kein Recht auf unbegrenztes Wachstum bei Energie und im motorisierten Verkehr
Unser hoher Energieverbrauch wäre gar nicht für alle Erdenbewohner möglich. Wollen wir, dass diese Ungerechtigkeit noch zunimmt?
Österreichs Verkehrssektor verbrauchte 1990 ca. 200 PJ an Energie, heute aber bereits gut 300 PJ/Jahr, und zwar fast nur fossilen Ursprungs. Die Verkehrsprognosen sind beängstigend. Für Realisten ist klar, dass diese Prognosen im Sinne des Klimaschutzes auf der Basis erneuerbarer Energien nicht realisierbar sind.
Daher muss sich Österreich - und alle hoch entwickelten Industriestaaten - mit der Frage befassen, wie die Gesamtnachfrage nach Dienstleistungen bei Energie und im motorisierten Verkehr stabilisiert werden kann. Das heißt, das Wachstum muss bei Energie und im motorisierten Verkehr zum Stillstand gebracht werden. Dies ist ohne Verlust an Wohlstand möglich.
Nur so kann es uns gelingen zu verhindern, dass immer wieder die Fortschritte bei der Energie- und Verkehrseffizienz durch noch mehr Nachfrage "aufgefressen" werden (der Trend zu schweren,
leistungsstarken PKWs ist ein Beispiel für unnötig steigende Nachfrage).
5) Der Ottomotor und der Dieselmotor sind weder hinsichtlich Wirkungsgrad noch emissionsmäßig so optimierbar, dass sie auf lange Sicht als hauptsächlich verwendete Antriebstechnik
akzeptiert werden können
Gegen die CO2-Emissionen ist der Kat machtlos. Hier helfen nur die Reduktion des Energieverbrauches und die Abkehr von fossilen Treibstoffen.
Selbst bei Einsatz von CO2-neutralen Treibstoffen, wie Biogas, Biodiesel, Bioalkohol oder solar erzeugtem Wasserstoff, bleibt - abgesehen von den Stickoxiden - das Problem, dass beim Otto- bzw. Dieselmotor die Energieverluste viel zu hoch sind: 75 - 80 % der eingesetzten Energie gehen in Form von Wärme verloren (auch bei anderen Wärmekraftmotoren wäre es ähnlich).
Dies bedeutet, dass in einem nachhaltigen Energiesystem (Energie- und Verkehrseffizienz und ausschließlich erneuerbare Energien) Kraftfahrzeuge, die mit Otto- oder Dieselmotoren betrieben werden, nur eine untergeordnete Rolle spielen können.
Neben dem CO2 muss man auch die anderen Schadstoffe (sowohl Gase als auch Stäube bzw. Aerosole) im Auge behalten. Bei wachsender Zahl von Motoren werden selbst geringste Schadstoffmengen pro Motor zum Problem. Schon in den hoch entwickelten Industriestaaten muss man davon ausgehen, dass immer eine bestimmte Zahl Autos mit schlecht oder nicht funktionierenden Kats bzw. Filtern unterwegs ist - abgesehen davon, dass auch bei guter Funktion keine Wunder erwartet werden können. Noch viel weniger kann man hoffen, dass in wenig entwickelten Ländern, wo die Zahl der Autos stark im Steigen begriffen ist, den Emissionen der Verbrennungsmotoren genügend Aufmerksamkeit geschenkt wird.
6) Mit zunehmender Substitution von fossilen Energieträgern durch erneuerbare Energiequellen gewinnt der elektrische Strom an Bedeutung
Heute beherrschen die fossilen Brenn- und Treibstoffe die Energieszene. Erneuerbare Energie lässt sich aber in relativ hohem Maße als Strom ernten (zum Strom aus Wasserkraft gesellt sich Strom aus Wind und Sonne). Und aus Gründen der anzustrebenden Energieeffizienz kommt der Kraft-Wärme-Kopplung eine bedeutende Rolle zu.
Mit dem Übergang von fossilen Brenn- und Treibstoffen auf erneuerbare Energien wird daher die elektrische Energie an Bedeutung gewinnen, während bei den Primärbrennstoffen ein drastischer Rückgang verkraftet werden muss, denn man wird mit Bioenergie das Auslangen finden müssen. Bei realistischer Einschätzung des Potentials bei der Bioenergie zeigt sich, dass hier im Inland nur etwa ein Viertel der Energiemenge, die wir heute in Form fossiler Brenn- und Treibstoffe verbrauchen, zur Verfügung stehen kann.
Bei der Bioenergie ist die Fläche der limitierende Faktor. Noch dazu fällt nur ein sehr geringer Teil des Bioenergie-Spektrums in einer Form an, die in Ottomotoren verwendbar wäre, nämlich als Biomethan (Biogas, das entfeuchtet, entschwefelt und von CO2 getrennt wurde). Biodiesel, Bioethanol und andere Bio-Treibstoffe müssen hingegen in komplizierten Verfahren unter hohen Energieverlusten erzeugt werden.
Ferner darf nicht übersehen werden, dass die massenhafte Erzeugung von Agro-Treibstoffen mit enormen ökologischen und sozialen Problemen verbunden ist, vor allem bei Importen aus Schwellen- und Entwicklungsländern. Importe würden außerdem erst recht wieder Abhängigkeiten schaffen.
Bioenergie ist einfach zu wertvoll, um sie bloß verlustreich in großem Stil zu Treibstoffen zu verarbeiten und noch einmal verlustreich in Otto- und Dieselmotoren zu verbrennen und die Abwärme in die Luft zu blasen. Biogene Brennstoffe werden, wo dies möglich ist, aus Gründen der Energieeffizienz in Kraft-Wärme-Verbünden verfeuert werden, und das natürlich vor allem nur zu jener Zeit, da man auch die Wärme einer Nutzung zuführen kann, nämlich in der Wintersaison.
7) Elektrische Energie als künftige Hauptbasis des Verkehrs
7.1 Ohne Energieeffizienz und Sparsamkeit geht gar nichts.
Einerseits muss in den herkömmlichen Stromdomänen der Stromverbrauch durch mehr Stromeffizienz und Sparsamkeit deutlich gesenkt werden, denn der sich ändernde Energie-Mix bringt es mit sich, dass dem Verkehr im Stromsektor "Raum gewährt" werden muss. Andererseits kann nur ein sparsamer Verkehr im Stromsektor "untergebracht" werden.
7.2 Direkter und daher effizientester Einsatz von elektrischer Energie ist im Schienenverkehr und bei Oberleitungsbussen möglich.
Die Bahn ist beim Güterverkehr und beim Fernreiseverkehr hinsichtlich Energieverbrauch und Schadstoffemissionen schon heute dem Straßenverkehr und dem kontinentalen Flugverkehr haushoch überlegen (zumindest in Österreich, da die Züge hauptsächlich mit Strom aus Wasserkraft fahren). Außerdem gibt es bei der Bahn weiteres enormes Optimierungspotenzial bezüglich Energieverbrauch. Es muss nur genutzt werden (Bremsenergierückgewinnung, Leichtbauweise, Elektrifizierung der Dieselstrecken …)
Die Bahn ist nicht nur irgend ein Anbieter von Verkehrsdienstleistungen auf dem Mobilitätsmarkt, sondern im Sinne des Klimaschutzes eine absolute Notwendigkeit - ein Klimaschutz-System. Sie muss für die massive Verlagerung von Gütertransporten auf die Schiene fit gemacht werden und muss als Rückgrat des Öffentlichen Personenverkehrs fungieren. Durch eine Offensive muss der immer noch bestehende, zum Teil sogar erschreckende Rückstand aufgeholt werden.
7.3 Möglichkeiten des indirekten Einsatzes von elektrischer Energie zum Antrieb von Kraftfahrzeugen
o Elektrische Energie -> Wasserstoff -> Verbrennungsmotor (hohe Energieverluste in Form von Abwärme, sodass Autos mit Verbrennungsmotoren im Schnitt nur 15 bis 20 % der eingesetzten Energie auf die Antriebsräder bringen).
o Elektrische Energie -> Wasserstoff -> Synthese mit Kohlenstoff aus Biomasse -> Verbrennungsmotor (hohe Energieverluste).
o Elektrische Energie -> Wasserstoff -> Brennstoffzellen (wandeln Brennstoffe bei niedriger Temperatur und geringeren Energieverlusten in Strom um) -> Elektrotraktion.
o Elektrische Energie -> Wasserstoff -> Synthese mit Kohlenstoff aus Biomasse -> Brennstoffzellen --> Elektrotraktion.
o Elektrische Energie -> Akkumulatoren ("Akkus", Batterien) -> Elektrotraktion.
So könnte man sich das Tanken vorstellen:
- Tankstelle = Energiezentrale.
- "Zapfsäule" mit E-Steckdose für schnell aufladbare Akkus.
- Wenn die Akkus nicht für Schnellaufladung geeignet sind:
Die Akkus sind in einer Lade verpackt. Eine automatische Mechanik zieht die
Lade mit den geschwächten Akkus aus dem Kfz heraus, prüft sie und übergibt
sie der Tankstelle zum Aufladen. Eine andere Lade mit aufgeladenen Akkus
wird ins Kfz eingeschoben (Tankstelle als Tausch-Zentrale für Akku-Laden).
o Elektrische Energie -> Aufladen von Schwungrad- oder Pressluftspeichern.
7.4 Woher würde die elektrische Energie für den Verkehr stammen?
o In der Sommersaison aus Wasserkraft, Photovoltaik und Windenergie
o In der Wintersaison:
- Aus Wasserkraft, Windkraft und in geringerem Ausmaß aus Photovoltaik
- Aus Heizkraftwerken (Verbrennung von Holz, Stroh, Biogas usw. in Kraft-
Wärme-Kopplungs- Anlagen)
- Aus in Saisonspeichern gespeichertem "Stromüberschuss" von der
Sommersaison: Elektrische Energie aus dezentralen Pumpspeicherwerken,
Akku-Anlagen usw.
- Aus Wasserstoff, der in der Sommersaison mit Hilfe von solar erzeugtem
Strom gewonnen wurde (Mit elektrischem Strom kann man durch Elektrolyse
von H2O Wasserstoff als Speichermedium gewinnen) und in der kalten
Jahreszeit in stationären Brennstoffzellen-Anlagen "kalt" verbrannt wird,
wobei wiederum elektrische Energie entsteht. Allerdings sind mit dem
zusätzlichen Energieumwandlungsschritt weitere Energieverluste verbunden.
7.5 Akkumulatoren-, Elektrolyse- und Brennstoffzellen-Optimierung sind wichtige Anliegen.
Deutliche Signale von der Politik sind diesbezüglich in Richtung Autoindustrie erforderlich. Ebenso wichtig ist es, die entsprechende Forschung großzügig finanziell zu unterstützen.
8) Die neue Auto-Generation wird aus heutiger Sicht wahrscheinlich so aussehen:
Solar-Elektromobile, die heutigen Klein- und Mittelklassewagen ähneln, aber leichter, aerodynamischer und sparsamer sind, mit elektrischer Energie auf Solarenergie-Basis von Akkus alleine oder gemeinsam von Akkus und Brennstoffzellen (Hybridauto) angetrieben werden und in der Lage sind, die Bremsenergie in hohem Maße zurück zu gewinnen.
Das ist im Kfz-Bereich nicht nur mit einer enormen technischen Herausforderung verbunden, sondern erfordert auch rasche Richtungs-Entscheidungen von Seiten der Politik.
Neben dem Solar-Elektromobil werden im Bereich der nicht schienengebundenen motorisierten Mobilität noch längere Zeit auch herkömmliche Technologien zum Einsatz kommen:
Otto- und Dieselmotoren (deren Energieeffizienz und Emissionswerte noch verbessert werden müssen) werden mit Bioöl, Biodiesel, Bioethanol oder Biomethan - pur oder gemischt mit fossilen
Treibstoffen - angetrieben werden.
Auf die Probleme, die entstehen, wenn bei den Biotreibstoffen ein bestimmtes Maß überschritten wird, wurde bereits hingewiesen.
9) Folgende Elektroantriebe sind nicht verantwortbar:
Elektrofahrzeuge, die mit elektrischer Energie aus Kohle-, Öl-, Gas- oder Atomkraftwerken betrieben werden, sind aus ökologischer Sicht kein Fortschritt. Ebenso ist der Antrieb von Brennstoffzellen mit Wasserstoff, der mit Strom aus solchen Kraftwerken erzeugt wird, ökologisch nicht vertretbar.
Es ist wichtig, dass endlich vom Reden und Forschen der Weg zum Tun beschritten wird, dass also E-Autos gebaut und gekauft werden und von der Politik das Signal kommt, dass der Weg in diese
Richtung gehen wird.
Klimaschutz-Initiative www.ks-i.org
Heinrich Höbarth
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Elektrische Energie im Gesamtenergie-Kontext, vor allem innerhalb der erneuerbaren Energien
23.3.04
1) Die Entwicklung beim Stromverbrauch steht im Widerspruch zu
Klimaschutzzielen:
Die E-Wirtschaft ist laut Ökostromgesetz verpflichtet, dass 2010 78,1 % des Stromes (bezogen auf den Stromverbrauch des Jahres 1997 in der Höhe von 56 TWh) aus erneuerbaren Energien gedeckt werden müssen, wobei mindestens vier Prozent aus Ökostrom (Biomasse, Wind, Photovoltaik) und 9 % aus Kleinwasserkraft kommen sollen. Daraus leitet sich ab, dass die Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Quellen 2,2 TWh und Strom aus Kleinwasserkraft 5 TWh erreichen soll. Diese Ziele werden nach Angaben der E-Control schon in wenigen Jahren erreicht sein.
Aus der Sicht des Klimaschutzes muss natürlich langfristig die gesamte Stromerzeugung auf erneuerbare Energiequellen umgestellt werden.
Von der Strommarktliberalisierung kam eher das Signal, sich einen Billigbieter zu suchen statt mit Strom sparsam umzugehen. So wächst der Stromverbrauch in beängstigendem Tempo: In den vergangenen zehn Jahren ist der Stromverbrauch Österreichs um insgesamt 25 % gestiegen (im letzten Jahr sogar um 4 %) und liegt heute bei 222 PJ (62 TWh). Er würde laut Prognose bis 2010 auf 245 PJ (68 TWh) wachsen.
Wenn dieser Trend sich fortsetzt und die Prognose Wirklichkeit wird, dient der Ausbau des Ökostromanteils nicht dem Rückgang bei Fossilstrom bzw. bei importiertem Atomstrom, sondern bloß der Verlangsamung des Wachstums bei Fossil- und Atomstrom. Verschärfen könnte sich die Lage noch dadurch, dass künftig in den Sommersaisonen durch den extremen Wechsel zwischen Hochwasser und Trockenheit der Wasserkraftanteil sinken könnte
Die E-Wirtschaft nimmt die sich abzeichnende Entwicklung zum Anlass, mit Nachdruck darauf hinzuweisen, dass die Errichtung neuer kalorischer Kraftwerke notwendig ist. So plant z.B. der Verbund ein 800-MW-Gaskraftwerk im Raum Graz.
Die gefährliche Spirale "Wachsender Stromverbrauch - neue Kraftwerke - wachsender Stromverbrauch" muss durchbrochen werden. Und der Stellenwert der elektrischen Energie muss im Hinblick auf die Umstellung auf erneuerbare Energiequellen neu definiert werden.
2) Heutiger Stellenwert der elektrischen Energie und Analyse der heutigen Gesamt-Energiestrukturen in Österreich:
2.1 Heutiger Stromverbrauch in Österreich: 222 PJ (62 TWh),
- 66 % aus Wasserkraft (142 PJ = 40 TWh) und Windkraft (3 PJ = 0,8 TWh).
- 34 % aus Wärmekraftwerken: 77 PJ (21 TWh).
Dazu ist fast die dreifache Brennstoffenergie nötig (in Österreich wurden in
kalorischen Kraftwerken im Jahr 2000 175 PJ fossile Brennstoffe verfeuert).
Ein Teil der entstehenden Wärme wird als Fernwärme genutzt.
Importierter Strom ist sowohl Fossil- als auch Atomstrom.
2.2 Ca. 1275 PJ Gesamtenergieverbrauch mit sehr hohem Brennstoffanteil und relativ geringem Primärstromanteil
- Brenn- und Treibstoffe: Ca. 1120 PJ
. Ca. 990 PJ fossile Brenn- und Treibstoffe (Ölprodukte, Erdgas, Kohlen, Koks),
davon ca. 90 % Import
. Ca. 130 PJ Bio-Brennstoffe (Holz …)
Hier nicht berücksichtigt: Primärenergieeinsatz für die ca. 50 PJ
Stromimporte. Importierter Strom stammt fast ausschließlich von
Wärmekraftwerken (fossil oder nuklear), wo etwa dreimal so viel
Primärenergie eingesetzt werden muss.
- Primärstrom aus inländischer Aufbringung: Ca. 145 PJ
. aus Wasserkraft ca. 142 PJ
. aus Windkraft ca. 3 PJ
- Solare Primärwärme: Ca. 8 PJ
. Solarkollektoren ca. 3 PJ
. Umweltwärme (Wärmepumpen) ca. 5 PJ
- Geothermische Energie: Ca. 1 PJ
2.3 Geringe Energieeffizienz:
Die Energieverluste sind - trotz Verbesserungen - immer noch sehr hoch. Sie sind zum einen Teil technisch, organisatorisch und strukturell bedingt, zum anderen Teil entstehen sie durch Mängel im Verhalten. Die Gesamt-Verluste auf dem Weg von der Primärenergie zur Endenergie und bei der Energienutzung dürften bei etwa 70 % liegen.
3) Im Spektrum der Erneuerbaren wird der Stromanteil relativ hoch sein:
Konsequenter Klimaschutz erfordert eine Totalumstellung unserer Energieversorgung auf erneuerbare Energien.
Aber aus erneuerbaren Energiequellen wird man in Österreich - trotz großer Anstrengungen - nur etwas mehr als die Hälfte des heutigen Gesamtenergieverbrauches aufbringen können. In den übrigen
europäischen Ländern ist die Situation ähnlich.
Dabei wird die elektrische Energie einen relativ hohen Stellenwert einnehmen, während aus Brennstoffen ungewohnt wenig Energie zur Verfügung stehen wird (Diese Tatsache ist besonders für den Verkehrssektor von enormer Bedeutung und erfordert dort bezüglich Kfz-Antrieb ein grundlegendes Umdenken):
3.1 Völlig anderer Primärenergie-Mix (nach der Umstellung auf erneuerbare Energie):
Ca. 300 PJ Bio-Brennstoffe
Ca. 250 PJ Primärstrom
170 PJ aus Wasserkraft
50 PJ aus Photovoltaik
30 PJ aus Windkraft
Ca. 95 PJ Niedertemperaturwärme
40 PJ aus Solarkollektoren für Warmwasser und zum Aufladen von
Heizwärmespeichern
40 PJ aus Umweltwärme (Wärmepumpen in Kraft-Wärme-Verbünden auf der
Basis erneuerbarer Energie)
13 PJ aus Solararchitektur
2 PJ aus geothermischer Energie
Ca. 5 PJ durch Nutzung der Winterkälte (niedrige Lufttemperatur) für Kühlzwecke
Obige Zahlenwerte sind Resultate von Berechnungen und Schätzungen des Vereins "Klimaschutz-Initiative". Sie könnten bis 2050 unter großem Aufwand erreicht werden. Man vergleiche dazu die Angaben,
die sich im Buch "Das Jahrhundertprojekt" von Dr. Heinrich Kopetz (Direktor der Kammer für Land- und Forstwirtschaft in der Steiermark und Vizepräsident des Europäischen Biomasse-Verbandes)
finden. Bei Dr. Kopetz erstreckt sich der Umstellungszeitraum bis 2075.
3.2 Dazu Sekundärstrom aus Kraft-Wärme-Kopplung:
Die Bio-Brennstoffe wird man aus Effizienzgründen nicht nur verbrennen,
um nur Wärme,
um nur elektrische Energie,
um nur Antriebskraft für Fahrzeuge
zu erzeugen, sondern man wird sie in der Regel in "dezentralen Zentren" so einsetzen, dass sowohl Strom erzeugt wird als auch die Wärme genutzt werden kann (Kraft-Wärme-Kopplung).
Verbrennungsprozesse in den einzelnen Häusern (Hausbrand) und in den einzelnen Fahrzeugen sind übrigens auch bezüglich Schadstoffemissionen nie ausreichend in den Griff zu bekommen.
a) Raumwärme und Strom in der Wintersaison:
In unmittelbarer Nähe eines jeden Siedlungsraumes ein Heizkraftwerk - meist auf Gemeindebasis - zur Erzeugung von
- Fernwärme für den geschlossenen Siedlungsraum
- Strom für die Peripherie zum Betrieb von Wärmepumpen
- Strom für den elektrischen Betrieb des Verkehrs (Strom aus der Oberleitung
bei Bahn und O-Bus; im Kfz.-Verkehr Strom für die Erzeugung von
Wasserstoff für Brennstoffzellen und Strom zum Aufladen von Akkus und/oder
von Pressluftflaschen und/oder von Schwungrädern;), denn Fahrzeuge mit
Wärmekraftmotoren anzutreiben, das verträgt sich nicht mit erneuerbarer
Energie:
. Zu geringe Energieeffizienz (zu große Energieverluste in Form von Abwärme).
. Aus der Ernte erneuerbarer Energie erhält man nur wenige Energieträger,
die direkt für den Betrieb von Verbrennungsmotoren geeignet sind.
b) Aus der kaskadischen Weiternutzung von Prozesswärme ist unter anderem auch der Betrieb von Kraftwerken vorstellbar.
3.3 Somit erhöhen sich die 250 PJ Primärstromanteil um schätzungsweise 100 PJ aus Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen.
Mit den 350 PJ Strom muss aber auch der Verkehrssektor versorgt werden.
4) Große Bedeutung der Energiespeicherung bei der Nutzung erneuerbarer Energien
4.1 Entkoppelung von Energieernte und Energieverbrauch:
Erneuerbare Energie fällt z. T. in sehr unterschiedlicher Dichte an (Tag - Nacht, Sommersaison - Wintersaison, Wind - Windstille …).
Obwohl biogene Abfälle das ganze Jahr hindurch entstehen, soll Biogas nur in der Wintersaison verfeuert werden (Kraft-Wärme-Kopplung).
Daher müssen Energieernte und Energieverbrauch entkoppelt werden. Dazu sind große Speicherkapazitäten und raffinierte Speichertechniken und -strukturen notwendig.
Folgende Speichertechniken bieten sich an, um elektrischen Strom dann zur Verfügung stellen zu können, wenn er gebraucht wird:
- Pumpspeicherung (eher dezentrale Teiche in Hochlagen statt riesige
Speicherseen, denen ganze Alpentäler geopfert werden müssen)
- Akkuspeicherung in Akku-Hallen (eventuell Tankstellen als Energiezentren)
- Wasserstoffspeicherung (Elektrolyse von Wasser)
4.2 In der Sommersaison nicht nur so viel wie nötig, sondern so viel wie möglich von der anfallenden Sonnenenergie ernten, aber sparsam verbrauchen, um möglichst große Überschüsse erzielen zu
können, die speicherbar gemacht werden und für die Wintersaison aufgespart werden.
4.3 Bio-Masse und flüssige Bio-Brennstoffe sind ideale Speichermedien und daher sehr wertvoll, weil sie von Natur aus speicherbar und leicht lagerbar sind und nicht erst durch aufwändige Prozesse
speicherbar gemacht werden müssen. Deshalb sollen sie in der Regel nur in der Wintersaison für Strom- und Wärmeproduktion (Kraft-Wärme-Kopplung) eingesetzt werden.
4.4 Große Bedeutung der Versorgungssicherheit bei elektrischem Strom:
Ein hoch entwickelter Industriestaat ist ohne sichere Versorgung mit elektrischer Energie nicht vorstellbar. Strenge Auflagen müssen diese Sicherheit gewährleisten. Dies wird mit der Umstellung auf erneuerbare Energie noch wichtiger, weil Stromernte und Stromverbrauch wesentlich mehr als heute entkoppelt werden müssen und der relative Stromanteil steigen wird.
5) Die Umstellung auf erneuerbare Energie muss von allen getragen werden
Klima- und Umweltschutz ist Aufgabe aller und muss daher von allen Bürgerinnen und Bürgern und von der gesamten Wirtschaft - je nach Leistungsfähigkeit - mitgetragen werden.
Der breite Umstieg auf erneuerbare Energie geht von Staaten aus, deren Führung die Notwendigkeit zu einem solchen Schritt erkennt und diese Umstellung zu einer nationalen Aufgabe macht.
Österreich soll ein solcher Pionierstaat sein.
Die Umstellung auf erneuerbare Energie ist eine sehr komplexe, kostspielige Aufgabe, schafft aber ebenso Arbeit, Wertschöpfung und Wachstum in einem wichtigen Bereich. Aufgeschlossenheit, Eigenverantwortlichkeit und Bereitschaft der Bürger bzw. Betriebe ist dabei enorm wichtig. Ebenso wichtig ist aber auch, dass alle politischen Parteien geschlossen und mit aller Kraft die Totalumstellung anstreben und den nötigen lenkenden und organisierenden Einfluss des Staates bejahen, um bei Aufrechterhaltung der Versorgungssicherheit ein zügiges Voranschreiten bei der Umstellung auf erneuerbare Energie zu gewährleisten und Halbheiten zu vermeiden. Daher ist ein ganzheitliches, ökologisches Energie- und Verkehrskonzept wichtig, in dem gesamtstaatliche, langfristige Energie- und Verkehrsziele definiert werden, an denen sich die Energie- und Verkehrsinvestitionen orientieren sollen. Jede kurz- und mittelfristige Maßnahme soll nach Möglichkeit im Sinne dieses langfristigen Zieles erfolgen, um verlorenen Aufwand zu vermeiden.
Damit die gesamte Energieversorgung umgestellt werden kann und ausgewogene Strukturen und optimale Energieflüsse entstehen können, ist auf der Basis des oben genannten ökologischen Energie- und Verkehrskonzeptes eine gesamtstaatliche Energie-Optimierung erforderlich, also der organisierende Einfluss des Staates, der sich sowohl auf Energieernte und Energiespeicherung als auch auf die Energiebereitstellung erstrecken muss.
Dass die Umstellung auf erneuerbare Energie natürlich auch für den Strombereich Gültigkeit haben muss und dass Ökostromgesetz und Kyoto-Beschluss nur Stufen auf dem Weg zur Gesamtumstellung sein können, sollte eigentlich selbstverständlich sein. Es müsste doch klar sein, dass der Fossil- und Atomstromanteil langfristig durch Strom aus erneuerbaren Energiequellen ersetzt werden muss. Dass dem nicht so ist, zeigt die Diskussion um den verschwindend kleinen Ökostromaufschlag und um die Förderungen für Ökostromanlagen.
Die Erzeugung von Ökostrom ist natürlich kostenintensiver als die Stromgewinnung in fossil oder nuklear betriebenen Kraftwerken (weil diesen die externen Kosten weltweit nicht angelastet werden). Dass die Bezieher von Ökostrom wesentlich mehr für die kWh Strom zahlen als die übrigen Strombezieher (entsprechend dem ungerechten Grundsatz, "Wer Umwelt- und Klimaschutz will, soll dafür zahlen"), kann kein Dauerzustand bleiben. Wir müssen schrittweise dahin kommen, dass alle die Ökologisierung des Stromsektors finanziell mittragen, sowohl die Einzelbürger als auch die Wirtschaft.
Um aber die Stromverteuerung kompensieren zu können, muss den Betrieben und den Haushalten durch Beratungsaktionen zu mehr Energieeffizienz verholfen werden. Die Einsparungspotenziale sind enorm.
So können zwei Fliegen mit einem Schlag getroffen werden: Einerseits erscheint eine Stabilisierung bzw. ein Rückgang des Stromverbrauches realisierbar, andererseits kann die Stromverteuerung ausgeglichen werden.
6) Es ist notwendig, das Wachstum beim Stromverbrauch in den herkömmlichen Strom-Domänen zu stoppen und einen Verbrauchsrückgang anzustreben:
Damit der Verkehr im Stromsektor untergebracht werden kann, muss in jenen Sektoren, wo heute schon der elektrische Strom dominiert, eine Verbrauchsreduktion angestrebt werden. Der enorme Energieverbrauch des heutigen Verkehrs muss natürlich durch höhere Effizienz und Verhaltensände-rungen verringert werden, denn die gut 300 PJ, die der heutige Verkehr "frisst", vertragen sich in keinster Weise mit dem Umstieg auf erneuerbare Energie.
Gleichzeitig muss der wachsende Ökostromanteil immer mehr den Fossilstrom (und Atomstrom) verdrängen.
Die Gesamt-Umstellung auf erneuerbare Energie vollzieht sich in Form eines vierfachen Veränderungsprozesses:
- Rückgang des Gesamtenergieverbrauches von 1275 PJ auf ca. 650 PJ durch
wesentlich höhere Energie- und Verkehrseffizienz und durch Verhaltensänderungen.
- Voraussetzung dafür ist die Stabilisierung der Gesamt-Nachfrage nach Dienstleistungen bei Energie und "hausgemachtem" motorisierten Verkehr.
- Erhöhung des erneuerbaren Energieanteiles von 285 PJ auf ca. 650 PJ.
- Reduktion des fossilen Energieanteiles von 990 PJ gegen Null.
7) Programm zur Reduktion des Stromverbrauches in den österreichischen Haushalten und Betrieben:
In den Haushalten und Betrieben schlummert ein Strom-Einsparungspotential im Ausmaß mehrerer Großkraftwerke.
7.1 Ziele:
- Zunächst soll zumindest erreicht werden, dass der Stromverbrauch stagniert
und keine Gaskraftwerke errichtet werden müssen. In weiterer Folge soll ein
Rückgang des Stromverbrauches erreicht werden.
- Information und Motivation: Der Bevölkerung klar machen, dass der
Umstellung auf erneuerbare Energien und die Halbierung des
Energieverbrauches unumgänglich sind, aber ohne Wohlstandseinbußen
möglich sind.
- Signalwirkung in Richtung Verkehr (auch hier muss ein
Ökologisierungsprogramm erarbeitet und gestartet werden).
7.2 Umsetzung:
In jeder Gemeinde ein Energieberater:
- Anfangs bestehende Öko-Strukturen nützen, z.B. Klimabündnis-Gemeinden,
Lokale-Agenda-21-Gemeinden, Klimarettungspartner
- Dann Ausdehnung auf alle Gemeinden, zuerst in OÖ, dann in ganz Österreich.
- Wecken von Begeisterung: Wir reden nicht nur, sondern wir handeln auch…
- Erster Schwerpunkt: Stromeinsparung, vor allem im Wärme-, Klimatisierungs-
und Kältebereich
- Eintägige Grundausbildung (in den weiteren Jahren Ausbildung zum
Energieberater)
- Weitere Beratungs-Beispiele: Stand-by-Schaltungen, Beleuchtung
- Suche von ausländischen Partnern, die ebenfalls als Pionierstaaten bzw.
Pionierregionen ein solches Programm durchgeführt haben oder durchführen
wollen.
Zunächst Beratungsangebot für solche, die sich freiwillig beraten lassen wollen:
- Dialog mit der Bevölkerung
- Beratungsaktionen, Hausbesuche:
. Lernen des Zählerablesens und Feststellung des täglichen
Stromverbrauches.
. Mit Messgeräten den Stromverbrauch von Geräten feststellen und die
Großverbraucher herausfinden.
. Gelegenheit, sich optimale Kühlgeräte zu günstigen Preisen zu kaufen
(Förderungen; Bildung von Einkaufsgemeinschaften und dadurch Erzielung
von Mengenrabatt; Einkauf beim ortsansässigen Händler).
. Nutzung dieser Gelegenheiten zu Gesprächen über Energie-Fragen.
- Anstreben sehr hoher Beteiligung an den Aktionen durch Organisation von
Veranstaltungen.
- Gemeindezeitung als regelmäßiges Info-Organ im Sinne des Klimaschutzes
(Senkung des Energieverbrauches durch mehr Energie-Effizienz, Umstellung
auf erneuerbare Energien).
- Die Energieberatung auch auf Betriebe ausdehnen.
Ökologisierung des Stromsektors positiv darstellen:
- "Errungenschaften" (gestiegener Ökostromanteil, Verdrängung von Fossil- und
Atomstrom, Effizienzsteigerungen, Stabilisierung bzw. Senkung des
Stromverbrauches) positiv darstellen.
- Negativ-Namen ("Ökostrom-Zuschlag", "Zuschlag für Kleinwasserkraft",
"Zuschlag für Kraft-Wärme-Kopplung") ändern
Nach einiger Zeit die Notwendigkeit des Anstieges der Abgaben, die der Ökologisierung des Stromsektors dienen, thematisieren und diesbezüglich in intensiven Dialog mit der Bevölkerung
eintreten:
- Anstreben hoher Akzeptanz in der Bevölkerung durch interfraktionellen
Schulterschluss (wie vor EU-Beitritt und EU-Erweiterung): "Bündnis für
Klimaschutz".
- Bestehende Strukturen für den Transport der Inhalte nützen bzw. dafür
gewinnen (Medien, Bildungseinrichtungen, Gemeinden, Vereine, Initiativen …)
- Aktive Hilfestellung zur Senkung des Stromverbrauches
- Jährliche geringfügige Anhebung der Abgaben (entsprechend einem
nachvollziehbaren, allen bekannten Programm), bis schließlich für alle der
kWh-Preis des Ökostroms gilt.
Die steigenden Abgaben sind als "kompensierbare Abgaben" zu bezeichnen, weil der Bevölkerung bzw. den Betrieben durch Energieberater intensiv geholfen wird, den Anstieg des kWh-Preises durch
Erhöhung der Energieeffizienz auszugleichen. Sie dürfen daher nicht als Verbraucherpreisindex-steigernd bezeichnet werden.
- Wer noch keine Beratung in Anspruch genommen hat, wird nun dazu
verpflichtet. So kann allen geholfen werden, die Verteuerung der
Kilowattstunde Strom durch höhere Energieeffizienz auszugleichen.
- E-Wirtschaft für die Einsparungsberatung gewinnen (Prämien für
Einsparungserfolge).
- Verwendung der daraus resultierenden Steuereinnahmen für die Steigerung
der finanziellen Anreize zur Hebung der Energieeffizienz und zur Umstellung
auf erneuerbare Energie.