Was sind Energieträger?
Energieträger sind Stoffe und Substanzen, in denen Energie in irgendeiner Weise gespeichert ist. Dies kann in physikalischer, chemischer oder nuklearer Form geschehen. Unterschieden werden Energieträger in Primär- und Sekundärenergieträger.
Primärenergieträger kommen dabei natürlich vor. Hierzu zählen etwa Holz oder Biomasse generell, insbesondere jedoch die fossilen Brennstoffe wie Kohle, Erdöl und Erdgas sowie radioaktive Isotope (überwiegend das Uran-Isotop 235U, seltener Thorium), welche zur Kernspaltung in Atomreaktoren genutzt werden können.
Sekundäre Energieträger hingegen kommen nicht natürlich vor, sondern werden durch Umwandlungsprozesse gewonnen oder aufgeladen. Dies umfasst etwa alle Treibstoffe wie
- Benzin oder Diesel, die aus Erdöl raffiniert werden
- Wasserstoff (hergestellt beispielsweise mittels Elektrolyse)
- Ethanol (aus der Vergärung von Biomasse)
- oder aber Druckluft.
Auch die Materialien in Akkumulatoren (Lithium-Ionen, Natrium-Ionen, Blei, etc.) zählen dazu. Sekundärenergieträger dienen nicht der Gewinnung bzw. Nutzbarmachung von Energie, sondern in der Regel der Speicherung oder dem Transport.
Energieexperten zählen auch Sonne, Wind- und Wasserkraft sowie Geothermie zu den Energieträgern, da auch sie Energie enthalten bzw. transportieren, die wir mithilfe verschiedener Technologien (Photovoltaik, Turbinen) nutzen können. Nach menschlichem Ermessen sind diese regenerativen Energieträger unerschöpflich.
Die Vor- und Nachteile verschiedener Energieträger
Das Für und Wider diverser Energieträger ist von vielen Aspekten abhängig. Hierzu zählen etwa die Verfügbarkeit, der „Komfort“, die Kosten sowie die Umweltbilanz, die sich aus der Nutzung ergibt. In Industrieländern werden überwiegend (noch) fossile Brennstoffe genutzt, denn ihre Verfeuerung in Kraftwerken ist einfach und vergleichsweise günstig. Zudem weisen sie als Kraftstoff aus Erdöl und Erdgas in Fahrzeugen eine hohe Energiedichte auf – generieren also bei wenig Masse und Volumen viel Nutzenergie. Außerdem sind sie schnell und unkompliziert zu tanken. Diesen Vorteilen gegenüber steht selbstverständlich die katastrophale Umweltbilanz, die sich aus der Verbrennung ergibt und die den Klimawandel vorantreibt. Auch der Abbau kann die Natur massiv schädigen. Zudem sind sie nur endlich verfügbar und unsere Reserven (nachgewiesene und vermutete Vorräte) reichen wohl noch etwa 100 Jahre.
Nukleare Energieträger wie Uran und Thorium sind ebenfalls nur endlich verfügbar. Aus ihnen wird Energie in Kernkraftwerken jedoch deutlich sauberer gewonnen. Allerdings ergibt sich aus ihrer Nutzung das Problem des radioaktiven und gefährlichen Atommülls, welcher enorme Gesundheitsgefahren und Kontaminationspotentiale mit sich bringt. Die gänzlich gefahrlose Endlagerung ausgebrannter nuklearer Brennelemente ist bis heute noch nicht möglich. Zwischenlager in Kernkraftwerken sind lediglich eine Behelfslösung, bis in Zukunft eventuell ein geeignetes Endlager für hochradioaktive Stoffe gefunden wird. Zudem birgt der Betrieb eines Atomkraftwerks auch immer das Risiko einer Kernschmelze mit verheerenden Folgen für Umwelt und Gesundheit, wie die Katastrophen in Tschernobyl und Fukushima zeigten.
Um unsere Umwelt zu schützen und für das postfossile Zeitalter gerüstet zu sein, müssen wir auf regenerative Energien umschwenken und deren Ausbau vorantreiben. Energie aus Solar, Wind, Wasser, Biomasse oder Geothermie ist für unsere Maßstäbe endlos verfügbar und hat deutlich geringere Auswirkungen auf die Umwelt. Die Energiegewinnung durch erneuerbare Energieträger ist sogar gänzlich klimaneutral, weil selbst bei der Verfeuerung von Biomasse lediglich so viel CO2 entweicht, wie die Pflanzen beim Wachstum aufgenommen haben. Die Zusammensetzung der Atmosphäre wird somit nicht beeinflusst und damit der anthropogene Treibhauseffekt nicht weiter forciert. Mit Hilfe der erneuerbaren Energien ließe sich die Klimakrise aufhalten. Und auch preislich sind Strom und Wärme aus regenerativen Energieträgern mittlerweile wettbewerbsfähig. Sie sind damit heute schon teilweise günstiger als die Nutzung von Kohle, Erdöl und Erdgas. In Zukunft werden die Preise sogar noch weiter sinken.
Konsequente Nutzung der erneuerbaren Energieträger schließt auch die Nachnutzung des Abwassers ein
Um die erneuerbaren Energieträger nutzen zu können, müssen wir die Technologien zur Energiegewinnung optimieren. Die Solarzellen in der Photovoltaik, die Windturbinen bei Windrädern oder die Wasserturbinen in Wasserkraftwerken haben durchaus noch Optimierungspotenziale. Daneben müssen wir uns auf umweltfreundliche Technologien konzentrieren, deren Nutzung wir bislang zu wenig Beachtung geschenkt haben. Nur, wenn wir alle Potenziale ausschöpfen, können wir den Klimawandel schnell genug stoppen, damit er keine zu schweren Auswirkungen auf unseren Planeten hat. Besonders viel Energie ist zum Beispiel im Abwasser verborgen. Obwohl sich der Energieträger Abwasser recht leicht erschließen lässt, kennen ihn die wenigsten überhaupt. Dabei bietet die Biogaserzeugung durch Klärschlamm sowie die Wärmerückgewinnung aus Abwasser große energetische Potenziale bei gleichzeitiger Reduzierung des Schadstoffausstoßes. Allein, wenn die Abwasserwärmerückgewinnung an allen strategisch sinnvollen Standorten ausgebaut wird, würde die so erhaltene thermische Energie genügen, um 14 Prozent des gesamten Wärmebedarfs in Deutschland zu decken.
Der von UHRIG entwickelte Therm-Liner lässt sich problemlos in Abwasserkanälen installieren. Dort entzieht der patentierte Wärmetauscher dem Abwasser einen Teil seiner Wärmeenergie und leitet diese an eine Wärmepumpe weiter. Die Wärmepumpe bringt die Abwasserwärme mit Hilfe von Strom auf das zum Heizen erforderliche Temperaturniveau. Die so gewonnene Wärme kann nun in einem Heizkreislauf zirkulieren oder über ein Nahwärmenetz ein ganzes Wohnviertel mit Heizenergie versorgen. Kommt beim Betrieb der Wärmepumpe Ökostrom zum Einsatz, ist der komplette Prozess sogar gänzlich klimaneutral.
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