Unsere Mission: Energie

Energie und Umweltschutz

Mit uns kein Widerspruch

Bereits heute lebt die Hälfte der Weltbevölkerung in Städten und dieser Anteil wird in den kommenden Jahren weiter ansteigen. Diese Urbanisierung hat zwangsläufig eine hohe Konzentration des Energieverbrauchs, verbunden mit einer stark wachsenden Abfallproduktion, zur Folge. Gerade große Städte und Gemeinden stehen dadurch vor der Herausforderung, hohen Lebensstandard mit Umweltverträglichkeit in Einklang zu bringen.

Für unsere gesunde Zukunft ist es unumgänglich, klimafreundliche Infrastrukturlösungen zu entwickeln, um gerade den schnell wachsenden Städten bei der Bewältigung dieser Herausforderung zu helfen. Stromversorgung durch erneuerbare Energien – Städte werden damit beheizt und gekühlt – und die Nutzung von Abfällen und Biomasse um z.B. Treibstoff oder Biogas daraus herzustellen.

Innovative, umweltverträgliche Stadtentwicklung bei einer Maximierung der Energieeffizienz.

Es ist ein lohnenswertes Ziel für uns alle.

Einergielieferant Sonne – Die Umwandlung von Lichtenergie zu Strom

Photovoltaik

Eine nachhaltige und umweltfreundliche Alternative

Nach dem endgültigen Aus für Atomkraft ist der Begriff Photovoltaik in aller Munde. Der Umstieg auf erneuerbare Energiequellen ist ohne Photovoltaik gar nicht denkbar. Denn die Photovoltaik ist eine nachhaltige und umweltfreundliche Alternative, die Sonnenenergie in Strom verwandelt.

Die dahinter stehende Technik ist eigentlich ganz einfach: Strom aus Sonnenlicht kann von Solarzellen erzeugt werden, deren Hauptbestandteil ein Halbleiter, in der Regel Silizium, ist. Ein Halbleiter ist ein Material, das weder den Isolatoren noch den Leitern zugeordnet werden kann und dessen elektrische Eigenschaften durch Beimengen von Fremdstoffen beeinflusst werden kann.

Die Solarzelle besteht aus zwei aneinander grenzende Halbleiterschichten. Die sogenannte "n" Schicht mit einem Elektronenüberschuss und die darunter liegende "p"-Schicht mit einem Elektronenmangel. Fließen nun die Elektronen von "n" nach "p", bildet sich im Inneren dieser Halbleiterstruktur ein elektrisches Feld – die sogenannte Raumladungszone.


Aus Alessandro Volta und dem griechischen Wort für Licht wird: PHOTOVOLTAIK

Bei einer Solarzelle ist nun die obere "n"-Schicht so dünn, dass die Photonen des einfallenden Sonnenlichtes diese durchdringen können. Erst in der Raumladungszone gibt das Photon seine Energie an ein bewegliches Elektron ab. Dieses folgt dann dem inneren elektrischen Feld und gelangt so zu den Metallkontakten der "n"-Schicht. Beim Anschluss eines Verbrauchers wird der Stromkreis geschlossen – die Elektronen fließen über den Verbraucher zum Rückseitenkontakt der Solarzelle und schließlich zur Raumladungszone zurück.

Diesen Effekt nennt man "Photovoltaik". Der von den Solarzellen produzierte Gleichstrom muss nun von einem Wechselrichter – dem Herz jeder Anlage – in Wechselstrom umgewandelt werden.


  • 1839 Alexandre Edmond Becquerel entdeckt den photoelektrischen Effekt

  • 1922 Albert Einstein erhält für die Erklärung des photoelektrischen Effektes den Nobelpreis in Physik

  • 1954 Wirkungsgrad der ersten Siliziumzellen liegt bei ca. 4%

  • 1958 Vanguard, der erste mit Solarzellen ausgerüstete Satellit, startet am 17. März ins Weltall

  • 1977 500kW weltweite Photovoltaikproduktion werden überschritten

  • 1983 300kW Photovoltaikproduktion gehen mit dem ersten deutschen Kraftwerk ans Netz

  • 1991 Deutsches Stromeinspeisegesetz tritt in Kraft

  • 1999 1.000.000.000 kW weltweite Photovoltaikproduktion werden erreicht

  • 2000 EEG (Erneuerbare Energien Gesetz) tritt in Kraft

  • 2005 5.400.000.000 KW weltweite Photovoltaikproduktion werden erreicht

  • 2010 40.000.000.000 KW weltweite Photovoltaikproduktion werden erreicht

Bis zum Jahr 2020 steigt die weltweite Photovoltaikproduktion voraussichtlich auf 350.000.000.000 kW an …
... diese Produktion erreichen alle deutschen Atomkraftwerke zusammen in 3,5 Jahren.



Photovoltaik – Potenzial der Photovoltaik-Elektrizität in Europa

INVESTITION IN EINE SAUBERE ZUKUNFT

Standorteignung und Einstrahlungspotenzial gewinnt zunehmend an Bedeutung

Die Sonneneinstrahlung ist, neben der Qualität der Ausführung, der zentrale Wert, welcher über Ertrag und Gewinn von Photovoltaikanlagen entscheidet.

Ob im Norden, Westen, Osten oder Süden – die Sonnenkarte zeigt ganz deutlich – die Lage entscheidet über die Sonnenstunden!

Jährlich erreichen zwischen 950 Kilowattstunden Solarenergie pro Quadratmeter die Nordseeküste und 1.200 Kilowattstunden an Solarenergie pro Quadratmeter den Süden Deutschlands – aber wie viel mehr erreichen den Süden Europas!

Die Umwandlung von Sonnenlicht zu Strom, ist die wichtigste Zukunftstechnologie der Menschheit.

Herrmann Scheer,
Träger des alternativen Nobelpreises



Herausforderung Speicherlösungen

Solarenergie und Wasserstoff

Nutzung unerschöpflicher Energiequellen

Der Gesellschaft von morgen steht unbegrenzt natürliche Energie zur Verfügung. Ihre intelligente Gewinnung und Nutzung ist damit die Herausforderung.

Energiespeicherung ist der Schlüssel zur Zukunft und ein entscheidender Schritt zu einer zeit- und wetterunabhängigen Nutzung erneuerbarer Energien. Für eine zuverlässige Stromversorgung rund um die Uhr, sind flexible Speichertechnologien notwendig, mit denen die tagsüber gewonnene Energie gespeichert wird, um später noch zur Verfügung zu stehen.


Erneuerbare Energie braucht effiziente Speicherlösungen und die dafür notwendigen Technologien.

Ihr Herzstück ist die Speicherung von regenerativ erzeugtem Strom mittels Wasserstoff als universeller Energiespeicher, bei dessen Verbrennung keine Schadstoffe oder Treibhausgase entstehen. Die Kombination aus erneuerbarer Energie und Wasserstoff als Energiespeicher entspricht dem Ideal eines umweltverträglichen Kreislaufs: mit Hilfe von Wasserstofftechnologie kann Solarenergie gespeichert und verbraucherfähig gemacht werden. Wasser wird mit der erzeugten Energie in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt – der sogenannten Elektrolyse. Der Wasserstoff kann gespeichert werden und steht anschließend als Energielieferant, zum Beispiel für den Betrieb von Brennstoffzellen, zur Wärmeerzeugung oder als Kraftstoff für Fahrzeugtanks, jederzeit zur Verfügung.

Als Nebenprodukt entsteht reines Wasser, was bedeutet, dass die energetische Nutzung von Wasserstoff die Umwelt nicht belastet.



Energielieferant Biomasse – Überblick allgemein

Am Anfang jeder Biomasse ist Sonnenenergie!

Bei der Photosynthese wird – vereinfacht ausgedrückt – solare Energie mit Hilfe von Pflanzen in organische Materie umgewandelt. Biomasse stellt also eine Form der gespeicherten Sonnenenergie dar, welche obendrein in großem Umfang verfügbar und lagerfähig ist.

Die energetische Nutzung von Biomasse, anstelle von fossilen Energieträgern, trägt zur Verminderung der CO2-Emission bei und ist somit ein aktiver Beitrag zum Klimaschutz. Unter Biomasse versteht man alle durch Pflanzen und Tiere erzeugten organischen Substanzen. Es ist zwischen nachwachsenden Rohstoffen (Energiepflanzen) und organischem Abfall zu unterscheiden.

Schon viele Jahrhunderte wird Biomasse (z.B. Holz) zur Energieerzeugung genutzt. Aus Biomasse lassen sich feste, flüssige und gasförmige Energieträger gewinnen.


Hackschnitzel

Ein umweltfreundlicher Energieträger

Hackschnitzel, auch als Holzhackschnitzel oder Hackgut bezeichnet, bieten erhebliches Potenzial für den Ausbau der Bioenergienutzung. Ein Vergleich zu anderen Brennstoffen macht deutlich, dass Holzhackschnitzel ein vergleichsweise preiswerter Brennstoff sind. Sie werden aus maschinell zerkleinertem Holz / Altholz der Land- und Forstwirtschaft, der Landschaftspflege sowie aus Holzresten der Industrie und verarbeitenden Gewerbebetrieben gewonnen.

Die wesentlichen Eigenschaften von Hackschnitzeln sind Wassergehalt, Größe sowie der Aschegehalt durch den Rindenanteil. Während der Energiegehalt von Holz nur wenig von der Baumsorte abhängt, so ist der Wassergehalt diesbezüglich, ebenso wie für die Lagerfähigkeit, von großer Relevanz.

Durch den Einsatz des biogenen Energieträgers Holz wird die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern reduziert. Ebenso gelten Hackschnitzelheizanlagen, im Vergleich zu Heizanlagen für fossile Brennstoffe, als umweltverträglich. Die Menge an CO2, welche bei der Verbrennung von Holz frei gesetzt wird, entspricht genau der Menge, welche während des Wachstums eingebunden wurde. Bei Einberechnung der CO2 Freisetzung durch Waldbewirtschaftung, Rohholztransport, Aufbereitung usw. sind Hackschnitzel im Vergleich zu anderen Energieträgern sehr umweltfreundlich.

Raps

Ein Kreuzblütler, der nicht nur der Speiseöl-Gewinnung dient

Seit 2000 vor Christi Geburt diente Raps als Brennstoff für Wärme und Beleuchtung – bis das Petroleum, also fossiles Erdöl, das Rapsöl verdrängte. Heute gewinnt Raps als technischer Energielieferant deutlich verlorenes Terrain zurück. Nur noch etwa ein Drittel gehen in die Nahrungsmittelindustrie, wo es zu Speiseöl, Backfett oder Margarine verarbeitet wird.


Zwei Drittel des Raps wird inzwischen zur Energiegewinnung genutzt – als Kraftstoff oder zur Produktion von Biogas.

Hervorzuheben ist die Bedeutung von Raps-Diesel für den Klimaschutz – bei der Verbrennung von Pflanzenölen wird genau soviel Kohlendioxid freigesetzt, wie die Pflanze zur Erzeugung des Öls wieder aus der Atmosphäre aufnimmt, was zu einem geschlossenen CO2 Kreislauf, und damit zu einer ausgeglichenen Umweltbilanz führt.

Ein wichtiger Markt hat sich auch beim Betrieb von Maschinen aufgetan. Alleine in den Leitungen von Baumaschinen fließen bis zu 1300 Liter Hydrauliköl. Ein Tropfen Mineralöl genügt aber, um Millionen Liter Grundwasser zu belasten. Rapsöl dagegen ist – anders als fossile Produkte – innerhalb kurzer Zeit biologisch abbaubar.



Energielieferant Müll

Herausforderung Müll

Die Menge steigt mit dem Einkommen

Die Erzeugung von Haushaltsabfällen weltweit wird auf rund 1,7 Milliarden Tonnen geschätzt, 1,24 Milliarden würden tatsächlich entsorgt. Nationen mit hohem Einkommen produzieren pro Person und Jahr durchschnittlich 500 kg Abfall. Am höchsten ist das Müllaufkommen – und das ist keine Überraschung – in den USA mit 730 kg pro Kopf und Jahr. Dabei ist zu beachten, dass die Art der Abfälle je nach Grad der Entwicklung der Länder sehr unterschiedlich ist.

Je reicher ein Land ist, umso größer ist der Anteil der Verpackungen im Vergleich zu Speiseresten und sonstigen organischen Abfällen. In den hoch entwickelten Ländern kann der Anteil an Papier- und Kartonabfällen 50 % des Gesamtabfalls ausmachen, dazu kommen Glas-, Kunststoff- und Metallabfälle.

Energiegewinnung aus

1 Tonne Abfälle
mit 16.200 MJ/kg
(= mit Eurec® sortierter Hausmüll)

= 1 MW elektrische Energie
= 0,8 MW thermische Energie
= 500 l destilliertes Wasser
= 0,6 to CO2-Zertifikate
+ weitere nutzbarer Begleitprodukte

Energiespeicher Müll

Ein weggeworfenes Potenzial

Unser patentiertes Konzept erzeugt aus unsortierten Abfällen aller Art (Kohlenwasserstoffe), ohne Zuführung irgendwelcher Treibstoffe ausschließlich mit dem Medium Wasser, Energie. Selbst auf den Einsatz jedwelcher Chemikalien oder Katalysatoren kann verzichtet werden. Da es sich bei dem Konzept um keinerlei Verbrennungsvorgang sondern dem "Cracken" durch Vergasung handelt, ist die Effizienz mit Nichts zu vergleichen und hat das Potenzial, große Probleme einfach zu lösen.