#334 Neuartige Windturbine soll Indien weiter elektrifizieren

Zwischen 240 und 270 Millionen Menschen leben in Indien ohne elektrischen Strom, zahlreiche weitere können ihn sich nur stundenweise leisten. In den kommenden Jahren und Jahrzehnten sollen Indien deshalb mittels großen Solarprojekten weiter elektrifiziert werden. Arun und Anoop George verzichten mit ihrem Startup Avant Garde Innovations auf die Kraft der Sonne – sie setzen auf den Wind.

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Zwischen 240 und 270 Millionen Menschen leben in Indien ohne elektrischen Strom, zahlreiche weitere können ihn sich nur stundenweise leisten. In den kommenden Jahren und Jahrzehnten sollen Indien deshalb mittels großen Solarprojekten weiter elektrifiziert werden. Arun und Anoop George verzichten mit ihrem Startup Avant Garde Innovations auf die Kraft der Sonne – sie setzen auf den Wind.

Ihr Windrad ist nicht viel größer als ein Deckenventilator – doch mit durchschnittlichen Windgeschwindigkeiten soll er so zwischen drei und fünf Kilowattstunden Strom liefern. Das ist der Durchschnittsverbrauch eines einfachen indischen Haushalts. Natürlich ist der Preis dafür eine wichtige Sache: Mit 50.000 Rupien (umgerechnet zwischen 650 und 700 Euro) ist die Windturbine nicht billig – verglichen zu einem Preis eines Smartphones jedoch auf demselben Niveau.

Kann man sich diese Investition leisten, so bekommt man für die Lebensdauer der Turbine – die rund 20 Jahre betragen soll – kostenlosen Strom erzeugen. Anfang nächsten Jahres sollen die ersten Windräder an VorbestellerInnen (einzelne Haushalte, dörfliche Gemeinschaften, Zusammenschlüsse von Farmen und kleinere Unternehmen) gehen – und wie Arun George erklärt, werden die Kosten durch die Massenproduktion weiter sinken.


Weiterführende Links und Quellen:

Bildquelle: Bild von Avant Garde Innovations

#269 Indische Regierung will bis Ende 2018 alle Haushalte elektrifizieren

Der indische Premierminister Narendra Modi hat ein 2,5 Milliarden US-Dollar schweres Projekt angekündigt, mit dem bis Ende 2018 alle indischen Haushalte mit elektrischem Strom versorgt werden sollen.

Der indische Premierminister Narendra Modi hat am vergangenen Montag, dem 25. September 2017, ein 2,5 Milliarden US-Dollar (164 Milliarden Rupien und rund 2,11 Milliarden Euro) schweres Projekt gestartet, mit dem es gelingen soll, dass alle indischen Haushalte bis Ende 2018 mit elektrischem Strom versorgt werden.

Rund ein Viertel aller indischen Haushalte (rund 43 Millionen) haben in ihren Unterkünften keinen Zugang zu elektrischem Strom – damit fehlt 300 Millionen Inderinnen und Indern (von insgesamt 1,3 Milliarden) der Anschluss ans Netz. Der jetzige Vorstoß geht bereits auf ein Versprechen Modis aus dem November 2015 zurück – damals sprach er, innerhalb von 1.000 Tagen die Elektrifizierung abzuschließen. Außerdem soll die Rund-um-die-Uhr-Stromversorgung (also 24h, 7 Tage die Woche) im März 2019 erreicht werden. (Abhishek Jain spricht in „The Indian Express“ hingegen von 2022)

Die einzelnen Bundesstaaten müssen die Elektrifizierung abschließen – und für Haushalte armer BürgerInnen soll auch keinerlei Gebühr eingehoben werden. Neben der gesamtindischen Stromversorgung soll dadurch auch der Einsatz von Petroleum mehr und mehr zurückgedrängt werden. In ganz entlegenen Gegenden verspricht die Regierung zusätzlich Solarmodule mit Akkuspeicher zu installieren.


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Bildquelle: CC0 Public DomainIamnitishthakurPixabay

#209 Die Sommerhitze zur Stromgewinnung nutzen

In der Ausstellung „Die Zukunft der Stadt“ im Technischen Museum Wien kann man das Konzept eines Wiener Architektenbüros begutachten: Dieses sieht ein Aufwindkraftwerk mit einer Höhe von 1.000 Meter vor, das zugleich als bewohnbares Hochhaus dienen soll.

Was wäre, wenn man die vor allem in diesem Sommer teils nur schwer aushaltbare Hitze zu etwas Positivem nutzen könnte? Aufwindkraftwerke tun genau das: dabei wird bodennahe Luft verwendet, die durch Sonneneinstrahlung aufgeheizt und in einen hohen Turm durch eine Turbine geschleust wird, um Strom zu erzeugen. Die Idee ist nicht neu: Bereits Anfangs der 1980er-Jahre gab es das erste Aufwindkraftwerk in voller Größe in der spanischen Stadt Manzanares – errichtet vom deutschen Ingeneurbüro Schlaich Bergermann Solar und Fördergeldern des Deutschen Bundesforschungsministeriums.

Das Wiener Architekturbüro heri&salli hat sich mit ihrer Idee eines Aufwindkraftwerks weit aus dem Fenster gelehnt: Ihr „Energie Land Turm“ soll 1 Kilometer (1.000 Meter) hoch sein. Jener in Manzares erreichte die Höhe von 194 Meter. Zusätzlich sieht ihr Konzept vor, dass der Turm zugleich als bewohnbares Hochhaus funktionieren soll. Das bislang höchste Bauwerk, das Burj Khalifa kommt übrigens auf 830 Meter.

Auch wenn all das eher utopisch klingt – es braucht immer Menschen, die über das bisher Bekannte hinausdenken. Für alle, die in den kommenden zwölf Monaten einmal in Wien sind: Dieses Konzept und noch viel mehr findet man in der Ausstellung „Die Zukunft der Stadt“ im Technischen Museum Wien.


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Bildquelle: CC BY-SA 3.0Widakora, „Solar Chimney prototype at Manzanares, Spain. View from south 8km away“, commons.wikimedia.org

#203 Betrieb von neuartiger Wasserturbine auch bei geringer Fallhöhe wirtschaftlich

Ein Grazer Start-Up hat eine neuartige Wasserturbine entwickelt, welche auch bei geringen Fallhöhen wirtschaftlich genutzt werden kann. Ziel ist es, die Energieerzeugung durch Wasserkraft dadurch weiter zu forcieren.

Doro Turbine nennt sich das Anfang dieses Jahres gegründete Grazer Start-Up, dass sich das Ziel gesetzt hat, die Erzeugung von Strom durch Wasserkraft nicht nur in großem Ausmaß, sondern auch im kleinen zu ermöglichen.

Der 27-jährige Maschinenbauer Stefan Strein hat die Turbine konzipiert und arbeitet aktuell an einem einsatzfähigen Prototypen. Das Besondere daran ist, dass es auch bereits bei kleinen Fallhöhen von 0,7 bis drei Meter möglich ist, die Turbinen wirtschaftlich zu nutzen. Bislang war es so, dass Wasserkraftpotential im Fallhöhenbereich bis 3 Meter nur unwirtschaftlich genutzt werden konnten.

Fallhöhe

bezeichnet im Wasserbau die Differenz zwischen Ober- und Unterwasser einer Fallstufe, im Einzelnen zum Beispiel eines Wehres, einer Schleuse oder eines Wasserkraftwerkes. (Quelle: de.wikipedia.org)

Auf der Website des Start-Ups wird die Funktionsweise der kleinen Turbine erklärt:

Die Schaufeln der doro turbine bewegen sich unabhängig zur Nabe und tauchen geführt ins Oberwasser ein. Dies ermöglicht weitaus höhere Wirkungsgrade und Durchflussmengen als bei herkömmlichen Schaufelturbinen. (Quelle: doro-turbine.com)

Eine solche Turbine soll bis zu 800 Haushalte versorgen. Die Kraftwerkgesamtleistung liegt zwischen 20 und 500 Kilowatt. Im Gegensatz zu konventioneller Stromerzeugung soll das 2.200 Tonnen CO2 pro Jahr einsparen. Zusätzlich betont das Unternehmen, dass die Turbine fisch- und sedimentdurchgängig ist.


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Bildquelle: CC0 Public DomaineberhardgrossPixabay

#136 Elektrifizierung Kenias schreitet rasant voran

Anfang 2017 haben 55 % der Haushalte in Kenia haben Zugang zu Strom – 2013 waren es noch 27 %. Bis 2020 soll es schließlich universellen Zugang geben – dann werden 95 % aller Haushalte mit Strom versorgt sein.

ElektrifizierungKenia
Die Entwicklung der Elektrifizierungsrate in Kenia (Aus: qz.com, erstellt von Lily Kuo in Atlas, Quelle der Daten: Kenya Power & Lighting Corporation, Center of Global Development

Im Jahr 2016 wurden 1,3 Millionen weitere Haushalte in Kenia ans Stromnetzwerk angeschlossen. Damit haben nun 55 % aller Haushalte des Landes Zugang zur Strom – im Jahr 2013 waren es erst 27 %. Der Plan ist es, dass in weiteren vier Jahren (also bis 2020) „universal access“ zu erreichen – das bedeutet, dass 95 % aller Haushalte dann mit Strom versorgt sein sollen.

Mit Ende 2017 sollen dann 6,5 Millionen verbundene Haushalte erreicht werden – ein Plus von 800.000 innerhalb eines Jahres. Damit würde das 2017-Ziel von 70 % Netzabdeckung erreicht werden.

Es ist eine rasante Entwicklung, die Kenia durchmacht: Im Jahr 1990 hatten 11 % Haushalte , bis zum Jahr 2000 wuchs diese Rate auf 15 %, bis 2010 (bzw. auch 2013) auf 23 %. Gelingt der „universal access“ bis 2020 hätte es sich innerhalb von sieben Jahren vervierfacht.

Schätzungen nach leben am afrikanischen Kontinent rund 600 Millionen Menschen (70 % der Gesamtbevölkerung Afrikas) ohne Zugang zur Elektrizität. Gelingt es Kenia, bis 2020 einen universellen Zugang zu Strom zu bieten, wäre es eines der ersten afrikanischen Länder, denen das gelingt. Einzig Algerien, Mauritius und die Seychellen haben dies bereits geschafft.


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Bildquelle: CC0 Public Domain, cocoparisienne, Pixabay

#112 Erster kohlefreier Tag in Großbritannien seit der Industriellen Revolution

Freitag, der 21. April 2017, war der erste Tag seit 135 Jahren, an dem in Großbritannien keinerlei Kohle zur Stromerzeugung genutzt wurde.

Freitag, der 21. April 2017 geht in Großbritannien wohl in die Geschichte ein: Der Tag stellt die erste 24-Stunden-Periode dar, in der keine Kohle zur Erzeugung von Elektrizität genutzt wurde – und das seit den 1880er Jahren. Im Jahr 1882 wurde das erste staatliche Kohlekraftwerk eröffnet. In den 70er und 80er Jahren des 20. Jahrhunderts kamen neue Energieerzeuger dazu: Erdgas, Erdöl und Atomkraft, die Kohle verlor nach und nach mehr an Bedeutung. Heutzutage will man nach und nach den Wechsel zu saubereren Energiemitteln schaffen.

Die Regierung des Vereinigten Königreichs hatte zuletzt beschlossen, bis 2025 die letzten Kohlekraftwerke auslaufen zu lassen. Damit wolle man den Ausstoß von CO2 weiter reduzieren. Die bislang längste Periode ohne Einsatz von Kohle waren 19 Stunden – das erreichte man erstmals im Mai 2016 und zuletzt am 20. April. Laut einer Analyse von John Moylan für BBC war Kohle bis in die 1990er-Jahre ein dominanter Bestandteil der Energieversorgung. 2015 waren es noch 23 Prozent, ein Jahr darauf nur mehr 9 Prozent.

Manche Besitzer von Kohlekraftwerken ziehen sich zwar von der Kohle zurück, verbrennen aber weiter – nur diesmal eben Biomasse wie Pellets. Hier gibt es Studien, dass die Ausstöße dabei noch giftiger sind als bei Kohle.

2015 schaffte man es, in Großbritannien bereits 25 Prozent des benötigten Energiebedarfs aus erneuerbaren Energien herzustellen. Laut Moylan war der Grund für die kohlenlosen 24 Stunden vielfältig: Einerseits natürlich aufgrund der Solarpanele und Windturbinen im ganzen Land, welche mehr und mehr Energie für Firmen und Haushalte erzeugen – und andererseits aufgrund des geringen Strombedarfs, wie er offenbar an einem Freitag ganz typisch ist.


Weiterführende Links und Quellen:

Bildquelle: CC0 Public Domain, jakh, Pixabay

#75 Energiegewinnung durch von Wind erzeugten Schwingungen

Statt mit riesigen Windräder und ihren großen Rotorblättern setzt „Vortex Bladeless“ auf ein anderes Konzept, um aus Wind Energie zu gewinnen.

Die Erzeugung von Energie durch Windräder ist ja auch nicht ganz unumstritten – deshalb arbeiten viele kluge Köpfe daran, auf einem anderen Weg den Wind zur Gewinnung zu nutzen. Ein Beispiel dafür ist das 2015 erstmals vorgestellte Projekt namens „Vortex Bladeless“.

Wie auf dem Titelbild zu sehen, findet hier die Erzeugung nicht durch Rotorblätter statt: Der Vortex Bladeless steht schmal und gerade in den Himmel – und wartet auf den Wind. Ist es endlich soweit, bricht der Wind gegen eine solide Struktur und erzeugt eine aerodynamische Wirkung, die sogenannte „Kármánsche Wirbelstraße“ entsteht. Diese wird im nachfolgenden Video dargestellt: Man stelle sich vor: Der Wind kommt von links, der Vortex ist das schwarze, solide Ding im linken Bereich. Die aerodynamische Wirkung ist das Gewellte, also die Wirbelstraße. Und genau damit soll Energie erzeugt werden.

Die Vorteile gegenüber handelsüblichen Windrädern sind vielfältig: Vortex Bladeless ist still – die Schwingungen passieren in einer Frequenz von unter 20 Hertz, was für den Menschen nicht hörbar ist. Ebenso sollen sie keine Gefahr für Vögel darstellen, wohingegen die Rotorblätter von Windrädern einige Opfer forderten. Und vor allem der Preis ist unschlagbar: Die Anschaffungskosten sollen 50 Prozent geringer sein als bei herkömmlichen Windrädern, die Wartungskosten sollen um bis zu 80 Prozent geringer sein.

Ein Windrad kann zwar mehr Energie erzeugen – Vortex Bladeless kommt hier auf 70 %. Doch dafür verbraucht diese Gerätschaft nur 30 Prozent eines normalen Windrads. Theoretisch wäre also möglich, drei Vortex auf die gleiche Fläche zu stellen, auf der zuvor ein Windrad geplant war. Die Vortex mini, den man sich sozusagen in den Garten stellen kann, (Höhe: 13 Meter) kommt dabei auf 4 Kilowatt, die Vortex Gran (Höhe: über 150 Meter) auf mehr als 1 Megawatt.

Im Jahr 2015 schloss das spanische  Unternehmen eine Crowdfundingkampagne erfolgreich ab und sammelte im vergangenen Jahr Geld von Investoren und unter anderem auch von der Europäischen Union. Doch obwohl sich alles gut anhört, gibt es kritische Stimmen: So zweifelt man an der Lautstärke und der Fähigkeit, ausreichend Strom damit zu produzieren. Aber alles in allem ist es spannend, welche innovative Ideen im Bereich der Erneuerbaren Energien existieren und weitergedacht werden. (Siehe dazu auch den engadget.com-Beitrag bei den weiterführenden Links).


Weiterführende Links und Quellen:

Bildquelle: Bild von Vortex Bladeless

#29 Oberleitungs-LKWs als mögliche Zukunft für den Güterverkehr

Das deutsche Bundesumweltministerium und Siemens testen bis 2018 Oberleitungs-LKWs auf Testabschnitten deutscher Autobahnen.

Bis zum Jahr 2050 soll sich der Güterverkehr in Deutschland, laut Schätzungen, vervierfachen. Damit aber nicht auch der CO2-Ausstoß um das Vierfache ansteigt, sucht man natürlich nach Lösungen.

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Marktanteile im Güterverkehr, Stand 2015 (Quelle: allianz-pro-schiene.de)

Nun wurde bekanntgegeben, dass auf zwei Testabschnitten deutscher Autobahnen Oberleitungs-LKWs getestet werden sollen. Siemens und das deutsche Bundesumweltministerium möchten gemeinsam bis 2018 diesen Versuch starten. Die Hybrid-LKWs können dann einerseits mit Strom aus der Oberleitung angetrieben werden und schließlich auch weiterhin mit Benzin. Einen ähnlichen Test gibt es – von Siemens und Scania – bereits seit 2016 in Schweden.

Auch wenn seit Jahrzehnten versucht wird, den Güterverkehr auf Schiene zu bringen (also statt LKWs mehr Güterzüge zu nutzen), werden immer noch (Zahlen von 2015) 70,8 % des Güterverkehrs von LKWs erledigt, 18 % von der Eisenbahn, 8,5 % durch Binnenschiffe und 2,7 % durch Öl-Fernleitungen.


Weiterführende Links und Quellen:

Bildquelle: CC0 Public Domain, webandi, Pixabay