#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.


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Bildquelle: Bild von Avant Garde Innovations

#193 Siemens will Energie in Steinen speichern

Das deutsche Technologieunternehmen Siemens möchte in Zukunft Energie ein Steinbergen speichern – stellt es sich als wirtschaftlich heraus, wäre es eine Lösung für das große Problem, dass Wind-, Solar oder Wasserkraft nicht gespeichert werden können, beseitigt werden.

In Zeiten der Energiewende gibt es aktuell noch ein großes Problem: Wie kann Energie, die durch Wind-, Sonnen- oder Wasserkraft erzeugt wurde, gespeichert werden, um in Zeiten ohne Wind, Sonne oder Wasser abrufbar zu sein? In diesem Bereich forschen zahlreiche Unternehmen auf der ganzen Welt. Ein Beispiel dafür ist z.B. die Powerwall des E-Autoherstellers Tesla, die die Energie von hauseigenen Photovoltaik-Panelen und -Dachschindeln in einem großen Akku speichern soll.

Das deutsche Technologieunternehmen Siemens hat aber ein ganz anderes Speichermedium im Sinn. Im Stadtteil Bergedorf im Südosten Hamburgs hat es ein Labor der Grundlagenforschung eingerichtet und erforscht wird dabei, wie Steinhaufen als Energiespeicher benutzbar gemacht werden können. In der Zukunft soll Energie von Windkraftwerken sollen in Wärme umgewandelt werden

Der Journalist Fabian Gubser beschreibt im enorm Magazin wie dies funktioniert:

„Von der Seite wird warme Luft in die Steine geblasen, bis sie eine Temperatur von etwa 600 Grad erreicht haben. Eine Woche lang bleibt die Energie erhalten. Soll sie ‚ausgespeichert‘ werden, wie Ingenieure sagen, erhitzen die Steine einen Luftstrom, der – über einen Dampfkessel und eine Dampfturbine – wieder in Strom umgewandelt wird.“ (enorm Magazin)

Forschungsprojekt Future Energy Solution
Bildquelle: www.siemens.com/presse

Die Vor- und Nachteile vom Steinspeicher

  • Der Speicherpreis von einer Kilowattstunde soll am Ende der Forschung bei unter zehn Cent liegen. Das wäre günstiger als bei allen anderen bislang bekannten Technologien.
  • Bei voller Kapazität speichert die Siemens-Erfindung vier bis fünf Megawattstunden. Ein E-Auto wie der BMW i3 käme damit einmal um die Erde – zum Vergleich: Ein durchschnittlicher Verbrauch eines Haushalts mit zwei Personen pro Jahr liegt bei rund 3,5 Megawattstunden.
  • Hoher Energieverlust: Aktuell kann nur ein Drittel der Energie gespeichert werden – in Zukunft sollen es aber 50 Prozent werden.

2018 soll am Hamburger Hafen eine größere Anlage eröffnet werden. 1.000 Tonnen Gestein sollen dann 35 Megawattstunden Strom speichern. Sollte sich herausstellen, dass dieses Speichermedium auch wirtschaftlich ist, könnten übrigens stillgelegte Kohlekraftwerke zu Steinspeichern umgerüstet werden.


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#185 Qinqhai: Eine Woche lang ausschließlich erneuerbare Energien

Die chinesische Provinz Qinghai im Nordosten des tibetischen Hochlands hat es geschafft, zwischen dem 17. und dem 23. Juni nur erneuerbare Energien zu nutzen. Der Verbrauch in dieser Woche belief sich auf 1,1 Milliarden Kilowattstunden – ohne erneuerbarer Energie hätte die Provinz dafür 535.000 Tonnen Kohle verbrennen müssen.

Die chinesische Provinz Qinghai im Nordosten des tibetischen Hochlands hat es geschafft, zwischen dem 17. und dem 23. Juni nur erneuerbare Energien zu nutzen. In dieser Provinz leben 5,8 Millionen Menschen auf einer Fläche von 721.000 Quadratkilometern. Bei diesem Test wollte man aufzeigen, dass ein Stromnetz ausschließlich mit erneuerbaren Energien auskommt – das ist der Provinz damit geglückt.

Energie wurde dabei durch Wind-, Solar- und Wasserkraft erzeugt. 72 Prozent davon kamen allein aus der Wasserkraft. Der Verbrauch in dieser Woche belief sich auf 1,1 Milliarden Kilowattstunden – ohne erneuerbarer Energie hätte die Provinz dafür 535.000 Tonnen Kohle verbrennen müssen. Schon zuvor hat Qinqhai rund 83 Prozent des genutzten Stroms aus erneuerbare Energie gewonnen.

Man muss aber auch dazu sagen, dass diese chinesische Provinz eine perfekte Lage hat: Dort gibt mehr als 3.000 Stunden Sonnenlicht pro Jahr (Berlin: 1.636, Wien: 1884, Zürich: 1.566) – deshalb gibt es in Qinghai auch die größte Photovoltaik-Anlage der Welt. Auf einer Fläche von 10 Quadratmeilen (rund 25,9 Quadratkilomter) erzeugen 4 Millionen Panele Strom. Außerdem laufen die drei der größten Flüsse Asiens, der Gelbe Fluss (Huáng Hé), Jangtsekiang und Mekong durch die Region – dadurch ist das Potential für Wasserkraft immens.

China hat sich der Erfüllung der Ziele des Paris-Abkommens verschrieben: Im Jänner 2017 hatte man angekündigt, 360 Milliarden Dollar in erneuerbare Energien bis 2020 zu investieren und damit bis zu 13 Millionen neue Jobs zu kreieren. Laut aktuellen Beobachtungen ist China bei der Umsetzung viel schneller als gedacht.


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#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.


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#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

#41 Erneuerbare Energie in Europa weiter auf dem Vormarsch

86 % der 2016 neu geschaffenen Stromkapazitäten in Europa stammen aus Wind, Solar, Biomasse und Wasserkraft.

Im vergangenen Jahr kamen neue Stromkapazitäten in Höhe von 24,5 GW (Gigawatt, 1 Milliarde Watt) zur europäischen Stromerzeugung dazu. 86 Prozent bzw. 21,1 GW stammten dabei aus Wind, Solar, Biomasse und Wasserkraft. (51 % übrigens allein aus Wind, 27,4 % aus Solar).

In Deutschland wuchs die Windkraft stark: 44 % aller 2016 errichteten Windfarmen in Europa entstanden dort. Aber auch Frankreich, die Niederlande, Irland und Litauen erzielten im vergangenen Jahr neue Rekorde.

Die folgende Tabelle zeigt den Zuwachs an Windkraftanlagen in den deutschsprachigen Ländern sowie den drei größten Ländern der EU (neben Deutschland) und schließlich die Gesamtzahl der 28 EU-Staaten:

Land Bestand Ende 2015 Installationen 2016 Bestand Ende 2016
Deutschland 44.946 5.443 50.019
Österreich 2.404 228 2.632
Schweiz 60 20 75
Liechtenstein 0 0 0
Frankreich 10.505 1.561 12.065
Spanien 23.025 49 23.075
Vereinigtes Königreich 13.809 736 14.542
EU-28 141.726 12.490 153.730

Interessant wird da ja der Vergleich zu früheren Jahren: Hier bietet der WindEurope Report folgende Zahlen zu den installierten Kapazitäten:

2005 hielt Kohle bei 24,8 %, Gas bei 20,5 %, Atomkraft bei 19,4 % und Wasserkraft bei 17,7%. Wind kam damals auf 6% und war damit sogar noch hinter Öl (7,7 %).

2016 ist zwar Gas auf Platz eins (20,3 %), Wind ist jedoch bereits die zweitwichtigste Erzeugungsform in Europa (16,7 %), gefolgt von Kohle mit (16,5 %). Atomkraft landete hinter Wasserkraft (14,8 %), bei 13,1 %.


Weiterführende Links und Quellen:

Bildquelle:  CC0 Public Domain, Didgeman, Pixabay

#13 Schweden will 100 % erneuerbare Energie bis 2040

2015 stammten bereits 57 % des schwedischen Strombedarfs aus erneuerbaren Energien – bis 2040 sollen es schließlich 100 % werden.

Wie der Independent berichtet, ist Schweden auf dem besten Weg, ihr Ziel zu zu erreichen: Bis zum Jahr 2040 wollen die Skandinavier ihren Bedarf voll und ganz mit erneuerbare Energien abdecken. Schon 2015 stammten 57 % des schwedischen Strombedarfs aus erneuerbaren Energien. Im selben Jahr verkündete der schwedische Premierminister Stefan Löfven, dass man durch massive Investitionen in erneuerbare Energien und grüne Technik eines der ersten Länder weltweit sein möchte, das komplett auf fossile Brennstoffe verzichten will.

Warum das in Schweden offenbar so gut gelingt? Weil das Land nicht dicht besiedelt ist und somit viel Land für den Bau von großen Windradanlagen zur Verfügung steht. Die zehn schwedischen Atomkraftwerke werden deshalb nach und nach abgedreht und ihr Anteil an der schwedischen Stromerzeugung von den Windrädern übernommen.

Andere Länder sind da noch besser dran: Dänemark stellt 140 % des dänischen Energiebedarfs allein durch Windkraft her und exportiert den Überschuss in die Nachbarländer. Island schafft es fast, dass 100 % ihres Energiebedarfs aus erneuerbaren Energien kommt. Costa Rica gelang es 2016 auch fast zu 100 %, rein mit erneuerbarer Energie auszukommen.


Weiterführende Links und Quellen:

Bildquelle: CC0 Public Domain, markusspiske, Pixabay