Der Weg weg vom Erdöl

Angesichts der globalen Erwärmung steht das Erdöl-Zeitalter vor seinem Ende. Das haben Staaten und selbst die Ölkonzerne erkannt. Nun steht die Weltgemeinschaft vor der Aufgabe, Erdöl durch Alternativen zu ersetzen, die kein Treibhausgas freisetzen. Wie kann das gelingen? Für Goethe-Institut, Ecologues, November 2021  Grönland verkündete im Sommer dieses Jahres den Ausstieg aus der Suche nach … Weiterlesen

Neue Technologien für Solarzellen

Überblick über Photovoltaik-Artikel

Solarstrom wird immer preisgünstiger. Denn die Kosten für die Solarzellen und Fotovoltaik-Anlagen sinken ständig, vor allem dank vereinfachter Herstellungstechnik, Massenproduktion und fallenden Preise für die Siliziumaufbereitung. Perowskit-Solarzellen Und es gibt Spielraum für weitere Verbesserungen: Neue Materialien und technische Tricks führen zu einer effizienteren Ausnutzung der Sonnenenergie und zu vielfältigeren Anwendungsmöglichkeiten. Zu diesen neuen Materialien gehören … Weiterlesen

Wasserstoff, der Hoffnungsträger

Blick auf das Cover der effzett-Ausgabe 2-2020

Deutschland soll beim Wasserstoff zum globalen Vorreiter werden. So sieht es die Nationale Wasserstoffstrategie der Bundesregierung vor. Wasserstoff gilt dabei nicht nur als zentrales Element, damit Deutschland seine Klimaziele bis 2050 erreicht. Er gilt auch als der dringend benötigte Baustein, um Elektrizität, Verkehr, Industrie und Wärmeversorgung zu vernetzen und zu optimieren. Deutschland soll sich international … Weiterlesen

Journalist für Energiethemen

Als Journalist für Energiethemen interessieren mich Energietechnologien und Energieforschung, weil meiner Ansicht nach darin die einzige Hoffnung besteht, den Klimawandel so zu begrenzen, dass auch meine Kinder noch eine lebenswerte Umwelt haben. Eine besondere Spielart der Energieforschung ist die Energiesystemanalyse, die nicht einzelne Energietechnologien betrachtet, sondern deren Zusammenspiel – das heutige, aber vor allem das … Weiterlesen

Mathematik für die Energiewende

Formel Grün Die Energiewende stellt Stromanbieter, Stadtwerke, Netzbetreiber und Technikentwickler vor neue Aufgaben, die sich nur mithilfe der Mathematik bestmöglich lösen lassen. Eine Überschrift in der Sächsischen Zeitung vom 9. Juli 2015 behauptet: „Erneuerbare Energien sind unberechenbar.“ Wörtlich genommen, hieße das: Es ist sinnlos, dass sich Mathematiker und Informatiker mit dem Strom beschäftigen, den Windkraft- … Weiterlesen

Energiespeicher-Pläne im Ruhrgebiet

Der Journalist Frank Frick hat die Texte des Schwerpunkts „Zeitenwende im Ruhrgebiet“ in der Februarausgabe von „Deutschlands erstem Wissenschaftsmagazin“ geschrieben.  Er berichtet darin etwa über den ehrgeizigen Plan, nach dem Aus der letzten Steinkohle-Zeche im Ruhrgebiet auf deren Gelände ein unterirdisches Pumpspeicher-Kraftwerk zu errichten. In einem anderen Artikel stellt der Journalist die Wasserstadt Aden vor, die in Bergkamen entsteht. Ihre Bewohner sollen mithilfe von Wasser aus ehemaligen Bergwerken heizen und kühlen.

bild der wissenschaft 2-2018

Hier ein Ausschnitt aus einem der Artikel des Schwerpunktes:

Energie der Marke Prosper-Haniel

Ein Pumpspeicher-Kraftwerk könnte auf dem Gelände eines Bergwerks in Bottrop regenerativ erzeugte Energie speichern.

„Die Chinesen würden gucken – und sie wären beileibe nicht die Einzigen“, ist Ingenieur André Niemann überzeugt, Professor an der Universität Duisburg-Essen. Das Bauwerk, von dem er spricht, wäre tatsächlich weltweit einmalig. Auf den ersten Blick zu erkennen wäre davon allerdings nur ein etwa 100 000 Quadratmeter großer See. Der Rest läge unter der Erde, in Tiefen bis zu 520 Metern.

Der Ort: das Bergwerk Prosper-Haniel in Bottrop. Im Dezember 2018 wird mit seiner Schließung die Zeit zu Ende gehen, in der die Bezeichnung Kohlenpott für das Ruhrgebiet einen Sinn ergab. Dann wird der schwarze Energieträger nicht mehr aus der Erde geholt. Und es könnte mit einem Bauwerk begonnen werden, dessen Planung weit fortgeschritten ist. Es würde helfen, das schwankende Angebot an „grünem“ Strom – mithilfe von Wind oder Sonne erzeugt – an den stets schwankenden Strombedarf anzugleichen. Das „Untertage-Pumpspeicherkraftwerk“ wäre ein perfektes Sinnbild für die deutsche Energiewende. Und zugleich stände es für den Strukturwandel im Ruhrgebiet. Mehr Symbolkraft geht nicht. Was derzeit noch fehlt, um die fertigen Pläne umzusetzen, sind allerdings Investoren.

Zukunft für Strecken und Streben

Die Idee geht auf das Jahr 2010 und ein kleines Team von Umweltwissenschaftlern an der Universität Duisburg-Essen zurück. Nachhaltigkeitsexperte Ulrich Schreiber bedauerte, dass die bergbauliche Infrastruktur – Schächte, Strecken und Streben – nach und nach einfach aufgegeben wurde. Schließlich hätten sie einen perfekten Zugang zur Unterwelt geboten. Als Geologie-Professor dachte Schreiber zunächst daran, diese Infrastruktur zur Nutzung der Erdwärme einzusetzen. Im Gespräch mit den Kollegen vom Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft um André Niemann kamen die Forscher dann auf die Möglichkeit eines unterirdischen Pumpspeicher-Kraftwerks.

Für ein Pumpspeicherkraftwerk braucht man normalerweise zwei Dinge: einen Berg und Wasser. Denn es besteht aus zwei Becken in unterschiedlicher Höhe, verbunden durch Druckrohrleitungen.  Soll elektrischer Strom gespeichert werden, so wird  Wasser vom Untersee in das Oberbecken gepumpt. Wird der Strom benötigt, wird das Wasser bergab zurück ins untere Bassin geleitet. Turbinen und Generatoren verwandeln die Kraft des fallenden Wassers wieder in elektrischen Strom.

Berge – und damit vergleichsweise viele Pumpspeicherkraftwerke – gibt es hierzulande vor allem in Süddeutschland, aber auch in den Nachbarländern Schweiz und Österreich. Für die Oberbecken werden manchmal ganze Berggipfel abgetragen. Oft befinden sich Druckrohre und Maschinen im Inneren eines Berges. Insofern ist der gedankliche Schritt von einem herkömmlichen Pumpspeicherwerk zu einer Anlage in einem Bergwerk nicht sehr groß. Statt Wasser von einer Bergspitze abwärts durch den Berg fließen zu lassen und in ein Talbecken zu leiten, kann man im Prinzip genauso gut Wasser von der Erdoberfläche aus in die Tiefe einer Bergwerksgrube fallen lassen.

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Batterien: Schlüssel zur Energiewende

Energiespeicher-Sonderheft von bild der wissenschaft

Lauf, Batterie, leiste! Viele deutsche Zentren forschen an besseren Batterien. Die Erfolgsaussichten sind gut, auch wenn ungebremste Euphorie fehl am Platz wäre. Visionen können Menschen antreiben, sie zu verwirklichen. So auch die von der „Superbatterie“. Doch ausgerechnet Martin Winter, der wohl renommierteste deutsche Batterieforscher, stellt sie infrage: „Was genau soll denn super sein? Der Energieinhalt … Weiterlesen

Messen im Alltag und in der Wissenschaft

maßstäbe, PTB Alles Messbare zu messen – und dies möglichst genau – ist die Aufgabe der Physikalisch Technischen Bundesanstalt (PTB). Die maßstäbe, das wissenschaftsjournalistische Magazin der PTB, berichtet darüber verständlich, originell, informativ und spannend. Die neueste Ausgabe begibt sich auf die Suche nach den Messungen, die unser tägliches Leben begleiten. Auf Seite 74 im Artikel „Groß … Weiterlesen

Fracking: Gute Theorie, schlechte Praxis

Auch erschienen auf wissenschaft.de

Nun hat sich auch die Deutsche Akademie für Technikwissenschaften acatech gegen ein generelles Fracking-Verbot ausgesprochen. Gleichzeitig fordert sie hohe Sicherheitsstandards und einen offenen Dialog über die Risiken. Dass viele Menschen der Industrie genau in diesen Punkten nicht trauen, hat durchaus rationale Gründe – Gründe, die es der acatech-Position schwer machen, sich durchzusetzen.

Die acatech vertritt die deutschen Technikwissenschaften im In- und Ausland in – so die Selbstauskunft – „selbstbestimmter, unabhängiger und gemeinwohlorientierter Weise“. Das erklärte Ziel ihrer aktuellen Stellungnahme ist es, die Diskussion um das Fracking mit einer wissenschafts- und technikbasierten Abwägung zu unterstützen – angesichts verhärteter Fronten zwischen Befürwortern und Gegnern. Das Ergebnis: Insgesamt, so acatech Präsident Reinhard F. Hüttl, „lassen sich Beeinträchtigungen des Trinkwassers, Austritte von Methan-Gas und induzierte Mikro-Erdbebentätigkeit bei einem verantwortungsvollen, sachgemäßen Einsatz der Technologie so weitgehend ausschließen, dass ein generelles Verbot wissenschaftlich nicht zu begründen ist.“ Dieser Standpunkt liegt auf einer Linie mit den geologischen und technologischen Fachgesellschaften weltweit. Insofern ist er auch wenig überraschend.

Das Problem verbirgt sich in dem Wort „verantwortungsvoll“ von Hüttls Aussage. Zwei Beispiele mögen das illustrieren.

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