Substitution von Naturerdgas. Der Primärenergieträger Erdgas und dessen möglicher Ersatz durch erneuerbare Energien weltweit


Hausarbeit, 2014
29 Seiten, Note: 2

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Thema:

Weltweit werden für die Erzeugung der erforderlichen Nutzenergien Primärenergien wie Erdgas, Kohle, etc. verwendet. Fokussieren Sie den Primärenergieträger Naturgas. Beleuchten Sie alle Aspekte für die Substitution von Naturgas weltweit durch andere erneuerbaren Energien.

Beleuchten Sie insbesondere die Bedarfsmengen der erneuerbaren Energie (z.B.: Biomasse), deren Lagerfähigkeit und deren Produktionsmöglichkeiten. Machen Sie abschließend einen Kostenvergleich und schätzen sie den Unterschied in der CO2-Belastung zwischen den beiden Energiearten ab.

Geben Sie in der abschließenden Zusammenfassung eine Begründung, ob dies aus Ihrer Sicht mit welchen Auswirkungen möglich ist.

„Energieversorgung“, „Klimawandel“, „Treibhauseffekt“ die Topthemen in unserer Gesellschaft, in der Wirtschaft und in der Politik. Die Verhandlungen in der Klimakonferenz in Lima / Peru laufen gerade auf Hochtouren. Der Versuch aller Staaten sich an einem Tisch zu setzen und sich für konkrete Ziele zur Reduzierung des treibhausfördernden CO2-Gases einigen und gemeinsam zu realisieren ist schon mehrmals gescheitert. Werden die Verantwortlichen diesmal zu einer Einigung kommen?

Seit dem Menschen bewusst wurde, dass die Energiereserven auf dem Planet Erde nicht ewig reichen würden, um die grenzenlose Gier nach Konsum- und Luxusgütern zu stillen, und die hemmungslose Verbrennung von fossilen Energieträgern die Atmosphäre und das Klima derart negativ beeinflusst, haben sich Verantwortliche aller Länder schon mehrmals zusammengesetzt, um Lösungen zu finden, die bevorstehende Katastrophe abzuwenden. Jedoch eine Einigung zu finden, mit der alle einverstanden sind, stellte sich bis jetzt als unmöglich heraus. Die Angst vor dem von Medien, Wissenschaftlern und Filmemacher prophezeiten Weltuntergang lässt viele Menschen resignieren, ja sogar verzweifeln. Warum und was sollten gerade sie unternehmen, wenn nicht einmal die großen Machthaber gewillt sind, wirkungsvolle Maßnahmen gegen diese offensichtliche Fehlentwicklung zu setzen? Während die einen resignieren, beginnen andere sowohl im Kleinen als auch im Großen dagegen anzukämpfen. Die Optimisten sehen dies als Herausforderung, für die es zu kämpfen lohnt und so entwickeln sie neue Ideen und Techniken, mit denen man schadstoffarm unbegrenzte Energie erzeugen kann, mit denen man neue Energiequellen erschließen und Möglichkeiten der Energietransformation durchführen kann, die herkömmliche, begrenzt vorkommende Energiereserven substituieren. Ich spreche hier vor allem von fossilen Energieträgern, die in einem jahrmillionenlangen Prozess entstanden sind und die wir gerade dabei sind innerhalb weniger Jahrzehnte vollständig zu verbrauchen, Energieträger, die wir oder die Natur nicht imstande sind innerhalb kurzer Zeit zu regenerieren.

In dieser Arbeit fokussiere ich mich vor allem auf den fossilen Energieträger Naturgas oder Erdgas. Nach einem kurzen historischen Blick auf das Medium werde ich das derzeitige Vorkommen, die Fördermöglichkeiten und die unterschiedlichen Einsatzbereiche des Energieträgers beschreiben. Danach werde ich auf die verschiedenen alternativen Energieformen und deren Potenzial eingehen. Schließlich folgen Überlegungen wie man Erdgas mit diesen Energieträgern zu welchen Kosten substituieren kann. und welche möglichen Auswirkungen diese Substitutionen haben könnten.

Erdgas wurde bereits vor 2000 Jahren von den Chinesen zur Salzgewinnung benützt und besteht hauptsächlich aus Methan (CH4), das ist eine Verbindung aus Kohlenstoff und Wasserstoff. Es kommt in Verbindung mit anderen brennbaren und nichtbrennbaren Gasen wie zum Beispiel Ethan, Propan, Schwefelwasserstoff, Stickstoff usw. vor. Erdgas wird entweder in Begleitung mit Erdöl oder aus reinen Gaslagerstätten tief aus dem Boden gefördert. Gleich wie Erdöl entsteht Gas durch die bakterielle Zersetzung von abgestorbenen tierischen und pflanzlichen Resten unter hohen Druck, hohen Temperaturen und unter Luftabschluss in einer Tiefe von mehreren Kilometern unterhalb der Erdoberfläche[1]. Gaslagerstätten können sich nur unter dichten Gesteinsschichten bilden, die den Effekt einer Käseglocke haben und ein seitliches Entweichen verhindern. Diese Gasanreicherungen werden als „Erdgasfallen“ bezeichnet. Das Gas kann relativ unkompliziert mit konventionellen Mitteln gefördert werden (s. Abb. 1).

Unkonventioneller bzw. kostenintensiver lassen sich Gasvorkommen fördern, welche im festeren Gestein wie Schiefer oder Ton eingeschlossen sind. Das sogenannte Schiefergas entstand an Ort und Stelle und konnte wegen der geringen Durchlässigkeit des Gesteins nicht entweichen und sich sammeln. Neben Schiefergas gibt es das sogenannte Tight Gas (in dichtem Sandsteinen und Karbonaten) und das Kohleflözgas (CBM). Die umstrittene Fördermethode, die sogenannte „hydraulische Frakturierung“ oder kurz „Fracking“ wird bis jetzt nur in den USA angewendet. Dabei werden Bohrungen in den Boden getrieben und Wasser, zugesetzt mit Chemikalien und Stützmittel mit hohem Druck in das Gestein gepresst. Im Gestein entstehen Risse, durch die das gebundene Gas entweichen kann. Das Stützmaterial verhindert, dass sich die Risse wieder schließen.

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Abb. 1 Gasförderung konventionell - unkonventionell

Die Auswirkungen des Frackings auf die Umwelt, auf das Grundwasser und die örtliche seismische Aktivitäten durch die Destabilisierung der Gesteinsschicht und die Frage der Entsorgung der Millionen von Kubikmeter von schmutzigem Schlammwasser sind noch gar nicht absehbar bzw. geklärt. Die Gasfelder geben nur kurze Zeit Gas ab und es müssen immer wieder neue Löcher gebohrt werden, die jeweils Millionen von Dollar verschlingen.

Aus diesem Grund haben sich viele europäische Länder gegen die Förderung von Schiefergas ausgesprochen. Andere Länder sind sich diesbezüglich noch unschlüssig, bringen das Thema auf die politische Ebene und machen ein Wahlkampfthema daraus.

Erdgas wurde in den USA bereits Mitte des 19. Jahrhunderts regional zunächst zu Beleuchtungszwecken, dann für die Glas- und Stahlindustrie genutzt. Bis in den 50er Jahren aber war Erdgas sonst als Energieträger praktisch bedeutungslos[2]. An den meisten Erdölförderstellen war zugleich Erdgas zu finden, welches als Abfallprodukt abgefackelt wurde (Gas-Flaring). Weil der Transport oder der Bau von Pipelines aufgrund der großen Distanz sich als unrentabel herausstellt, wird diese Art von „Entsorgung“ noch heute an vielen Bohrstellen betrieben. Auf diese Weise wird weltweit so viel Gas vergeudet, wie Deutschland und Italien zusammen pro Jahr verbrauchen[3].

Inzwischen ist Erdgas zu einen der wichtigsten Energieträger auf der Welt geworden. Im Jahre 2012 war Erdgas mit einem Anteil von rund 24% am weltweiten Primärenergieverbrauch hinter Erdöl und Hartkohle an dritter Stelle[4].

Wie der Stand der Gasreserven und des Konsums weltweit aussehen, lässt sich am einfachsten durch folgende Tabelle darstellen. Die Werte sind in [Mrd. m3] angegeben:

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Tab. 1: Erdgaspotenzial weltweit[5]

Die Förderung bezieht sich auf die jährliche Förderung, wobei die kumulierte Förderung den Wert angibt, der bis 2012 insgesamt gefördert wurde. Der Unterschied zwischen Reserven und Ressourcen ist der, dass die Reserven bekannt und erforscht, während die Ressourcen nur Schätzwerte sind.

Auf der folgenden Weltkarte wird die regionale Aufteilung des Erdgaspotenzials veranschaulicht[6]:

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Abb 2: Gesamtpotenzial an Erdgas (ohne Aquifergas und Gashydrat)

Aquifergas und Gashydrat sind Gasvorkommen, die nach heutigem technischem Stand noch nicht wirtschaftlich und umweltschonend förderbar sind. Würden die jährlichen Fördermengen konstant bleiben und alle Ressourcen sich tatsächlich als Gasvorkommen erweisen, so würde man mit dem verbleibenden Potenzial noch 240 Jahre lang über Gas verfügen. Praktisch gesehen sprechen folgende Faktoren gegen eine solche lange Dauer: Stetiges Bevölkerungswachstum (bis 2050 ca. 9 Milliarden Menschen[7] ), die Substitution von Erdöl durch Erdgas (Erdölreserven werden früher zu neigen gehen, daher stellen immer mehr Länder von Öl auf Gas um), die Industrialisierung und steigendes Konsumverhalten in den Entwicklungsländern. Laut Statistik stieg der Gasverbrauch von 2000 bis 2012 weltweit um 36,5%[8].

Faktoren für längeres Auskommen der Gasreserven sind: Neue technische Entwicklungen zur Erforschung und Förderung, Substitution durch regenerative Energiequellen, die mit einer Reduzierung des Gasverbrauchs einhergeht und ein steigender Gaspreis. Nur wenn das Einkommen höher als die Förderkosten ist, rentieren sich unkonventionelle Fördertechniken und Investoren sind eher bereit ihr Geld für die Ausrüstung und die Förderung zur Verfügung zu stellen. Auch das Abschmelzen der Polkappen kann neue noch ungeahnte Gasvorkommen zugänglich machen.

Die größten Kohlenstoffvorkommen schlummern nach wie vor unerforscht in den Gashydraten in den Meeresböden und in den Permafrostböden in der Tundra. Gashydrate sind eisähnliche Verbindungen aus Wasser und Gas, die nur bei bestimmten Druck- und Temperaturverhältnisse stabil bleiben. Ein Auftauen der gefrorenen Böden durch die Klimaerwärmung oder Druckänderungen im Meeresboden durch Verschiebung der Gesteinsschichten würden Milliarden von Kubikmeter von Methangas freisetzen[9]. Das Einfangen dieses Gases ist eine technische Herausforderung für die Zukunft.

Egal welche Entwicklungen und Überraschungen uns die Zukunft beschert, man muss sich jetzt darüber Gedanken machen, wie man das Erdgas mit regenerativen Energieträgern substituieren kann. Immerhin kann auch das Erdgas nur als ein Überbrückungsenergieträger gesehen werden, da es das fossile Zeitalter nur verlängert, aber nicht endlos macht. Außerdem hat man bei dem Gebrauch von Erdgas immer noch das Problem mit dem Treibhausgas CO2. Zwar ist Erdgas verglichen zu anderen fossilen Brennstoffen der „sauberste“ Brennstoff, dennoch ist jede produzierte Menge an CO2 ausschlaggebend für die Klimaerwärmung.

Auf dem Gebiet der erneuerbaren Energie hat sich in den letzten Jahrzehnten technisch sehr viel weiterentwickelt. Techniken wie die Stromerzeugung durch die Wasserkraft, Windkraft, Biomasse und der Sonnenenergie haben sich bereits zur Marktreife entwickelt und werden flächendeckend eingesetzt. Andere Methoden wie Osmose- oder Wellenkraftwerke sind noch in der Erprobungsphase.

Inwieweit man von jetzigem Stand aus das Erdgas durch solche Methoden ersetzen kann und wo welche Methoden am besten eingesetzt werden können, wird nun im nächsten Abschnitt erörtert.

Der Energieverbrauch lag im Jahre 2012 weltweit bei 522 EJ[10] (=522x1018 J, [Joule] ist die Einheit für Arbeit), mit steigender Tendenz. Davon fielen 24%, also rund 125 EJ auf den Energieträger Erdgas und 9%, das sind knapp 47 EJ auf Wasserkraft und erneuerbare Energie. Vom weltweiten Energieverbrauch fallen ca. 90 EJ[11] auf die Erzeugung von Strom.

Erdgas wird in verschiedenen Bereichen eingesetzt:

- Stromerzeugung (BRD - 2013: 13,5%)
- Wärme- & Prozessenergie (Bergbau, Industrie, Handel, Gewerbe / BRD - 2013: 40%)
- Wärmeenergie Privat (BRD - 2013: 32,9%)
- Verkehr (Gasverbrennungsmotoren / BRD - 2013: 0,3%[12] )

Die folgende Abbildung stellt die häufigsten Umwandlungsformen und Anwendungen von erneuerbare Energieträger dar. Wobei es bereits weitere vielversprechende Verfahren gibt, um Energie umweltschonend zu erzeugen oder CO2 zu binden (HTC-Verfahren -Biomasse wird zu Kohlenstoff umgewandelt und für die Landwirtschaft, als Brennstoff oder als CO2-Speicher eingesetzt,) oder Biodieselproduktion aus Mikroalgen[13] usw.):

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Abb 3: Erneuerbare Energiequellen und deren Umwandlung

Die wichtigsten Energieumwandlungsformen werden nun näher beschrieben:

1. Biomasse: Der Begriff „Biomasse“ im weiten Sinne ist die Stoffmasse aller auf der Erde existierenden Lebewesen. Im energietechnischen Sinne bedeutet „Biomasse“ jene von Lebewesen stammende Masse, die zur Gewinnung von Heizenergie, elektrischen Strom und Kraftstoff verwendet werden kann. Biomasse ist ein nachwachsender Rohstoff, der während des Wachstums CO2 binden. Durch das Verbrennen dieser Rohstoffe wird das CO2 wieder an die Atmosphäre abgegeben. Der Kreislauf bleibt CO2-neutral, solange die verbrannten Rohstoffe wieder nachgepflanzt werden und CO2 erneut gebunden wird. Biomasse kann entweder roh (Holz aus dem Wald, trockener Kuhmist, trockenes Stroh usw.) oder industriell weiterverarbeitet, in fester Form, z.B. Pellets und Biokohle, in flüssiger Form wie Biodiesel und Ethanol und in gasförmiger Form wie Biogas und Holzgas usw. eingesetzt werden. Die Bioenergie deckt laut einer internationalen Studie der REN21 rund 55 EJ oder 10% des weltweiten Energiebedarfs ab und steht nach dem Naturgas an vierter Stelle der Energieträger und an erster bei den erneuerbaren Energieträgern[14]. Man muss aber dabei berücksichtigten, dass von den 55 EJ ca. 46 EJ für traditionelle Heizmittel, wie Holz, Trockengras und getrockneten tierischen Dung in fast allen Entwicklungsländern der Welt zum Heizen und Kochen aufgewendet wird. Eine Aufteilung der Energiebedarfsdeckung durch Biomasse sieht man in der folgenden Darstellung:

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Abb. 4: Umwandlung von Biomasse in Energie, Stand: 2012[15]

Zur Erzeugung von Elektrizität waren Ende 2012 rund 83 GW installiert. Diese Anlagen lieferten ca. 350 TWh Strom (entspricht ⇌1,26 EJ), was ein Anteil von 1,4% des weltweiten Strombedarfs ausmachte.

Die Produktion von Biodiesel und Ethanol lag bei ca. 106 Mrd. Liter (siehe folgendes Diagramm), das sind 3,4% vom Energiebedarf für Straßenverkehr:

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Abb. 5: Produktion von Biosprit pro Jahr[16]

Die Produktion von Biogas lag 2011 laut einer von „World-Bioenergy-Association“ erstellten Statistik weltweit bei 1,1 EJ[17].

Ein großer Vorteil von Bioenergie ist, dass sie in großem Maße speicherbar und daher jederzeit einsetzbar ist. Biogas ist grundlastfähig, das heißt für die Erzeugung von Grundstrom geeignet. Der Nachteil ist aber, dass durch den intensiven Anbau von Energiepflanzen in den letzten Jahren viel an CO2-bindende Waldfläche verloren gegangen ist. Ackerland wurde nur für die Erzeugung von Biomasse verwendet, nicht aber für die Erzeugung von Grundnahrungsmittel. Eine Folge der hohen Nachfrage war, dass die Preise von Getreide, Mais und Soja in die Höhe gingen. Dies traf besonders die arme Bevölkerung in den Entwicklungsländern sehr hart. Viele konnten sich ihr tägliches Brot und ihren Reis nicht mehr leisten was wiederrum zu erheblichen sozialen Spannungen führte. Ein weiterer Nachteil bei der Anpflanzung von Biotreibstoffpflanzen wie Raps oder Mais ist der intensive Einsatz von Kunstdünger und Pestizide. Stickoxide setzen eine große Menge an Lachgas frei (N2O), was als Treibhausgas 300-mal stärker wirkt als CO2[18]. Die unendlich großen Flächen an Monokulturen sind für viele Lebewesen und Spezies als Lebensraum nicht mehr geeignet. Für die Bienen zum Beispiel sind die riesen Maisfelder wie Wüsten ohne Blüten und Wasser. So gesehen ist fraglich, ob uns der exzessive Biomasseanbau nicht eher zum Verhängnis wird als uns hilft die Erde zu retten.

Potenzial: In der folgenden Tabelle sieht man die Einschätzungen für das Potenzial von Biogas:

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Tab. 2: Potenzial an Biogas Aufgeteilt in Regionen

Der erweiterte Anbau von Energiepflanzen wurde in den Zeilen 1-4 kalkuliert, was einen Großteil des Potenzials ausmachen würde. Der Rest sind Bio-Abfälle Demnach steht der Welt noch das 30-fache an Biomasse zur Verfügung.

2. Wasserkraft:

a. Konventionelle Umwandlung: Die Wasserkraft ist der zweite Hauptvertreter der erneuerbaren Energieträger. Rund 16,5% des weltweiten Strombedarfs wird durch Wasserkraft gedeckt[19]. Der Strom wird mittels Staukraftwerken in den Bergen (potentielle Energie) oder Laufkraftwerke an fließenden Gewässern (kinetische Energie) erzeugt. Je nach Region, Topographie, Wasservorkommen (Niederschlag, Gletschereis) und gesetzlichen Auflagen werden diese Kraftwerkstypen eingesetzt. Im Jahre 2012 waren ca. 990 GW Leistung installiert[20].
b. Unkonventionelle Umwandlung: Dazu zählen vor allem die Kraftwerkstypen die im Meer eingesetzt werden wie Gezeiten-, Meeresströmungs- und die Wellenkraftwerke. Auch Osmose-Kraftwerke, die den unterschiedlichen Mineralgehaltes zwischen Salz- und Süßwasser in Energie umwandeln, zählen dazu[21]. Die Entwicklung all dieser Typen steckt noch in den Kinderschuhen, jedoch ruht ein riesiges Potenzial, sobald die Techniken ausgereifter sind. Bis jetzt wurden lediglich Projekte im MW-Bereich realisiert. 2012 ergaben alle Anlagen eine installierte Leistung von 527 MW. Größere Projekte sind jedoch in Planung. In Großbritannien ist zum Beispiel eine 6,9 GW-starke Strömungsanlage geplant, die quer über eine Flussmündung installiert werden soll. 5% des Strombedarfs der Insel sollen damit gedeckt werden[22].

Potenzial: Hierzulande sind neue Wasserkraftwerksprojekte kaum mehr zu realisieren. Aufgrund strenger Umweltauflagen und Widerstand aus der Bevölkerung kann sich eine Erhöhung der Kapazitäten nur mehr auf den Ausbau und Erweiterung von bestehenden Anlagen beschränken. In anderen Ländern wie zum Beispiel Volksrepublik China, wird auf Umweltschutz und Volksmeinung wenig Rücksicht genommen. Deshalb werden dort nach wie vor rekordverdächtige Megaprojekte aus dem Boden gestampft, wo ganze Dörfer zwangsumgesiedelt und Täler und Naturauen unter Wasser gesetzt werden. Die Auswirkungen auf das Ökosystem sind verheerend, spielen aber keine Rolle. Damit wird hier schon der größte Nachteil der Wasserkraftwerke angesprochen. Jedes neue Staukraftwerk wirkt sich auf das ökologische Gleichgewicht aus. Es kann regional vorkommende Tier- und Pflanzengattungen ausrotten, den Grundwasserspiegel beeinflussen, ja selbst das regionale Klima verändern. Eine Schätzung des Wasserkraftpotentials aus dem Jahre 2003 ist in der folgenden Tabelle ersichtlich[23]:

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Tab.3: Potenzial der ausbaufähigen Wasserkraft weltweit

Umgerechnet waren demnach ca. 29,5 EJ an wirtschaftlich umsetzbarer Wasserkraft vorhanden.

3. Windkraft: Der zweitstärkste Vertreter der Erneuerbaren Energieerzeuger ist die Windkraft mit 3%-igen Anteil an der weltweiten Stromerzeugung (7% in der EU)[24]. Die Energie entsteht durch eine Luftbewegung relativ zur Erdoberfläche, ausgelöst durch die unterschiedlich starke Sonneneinstrahlung und den daraus resultierenden Druckausgleich von kalter absinkender zu warmer aufsteigender Luft. Neben der Sonneneinstrahlung ist auch die Rotationsbewegung der Erde verantwortlich für die Hauptwindströmungen. Kinetische Energie wird durch Windräder in Rotationsenergie und über Generatoren in Strom umgewandelt. Die größten bisher gebauten Windräder liefern eine Leistung von über 6 MW. Eine Steigerung lässt nicht lange auf sich warten, so sind 8-MW-Windräder im Versuchsstadium und 20-MW für das Jahr 2020 bereits in Planung.

Der größte Nachteil von Windrädern ist die Volatilität der Winde. Sie stellen keine kontinuierlichen Stromlieferanten dar und müssten bei Windstille durch grundlastfähige Kraftwerke ausgeglichen werden. Eine Speicherung des erzeugten überschüssigen Stroms ist problematisch. An einer Lösungsvariante arbeiten gerade Deutschland und Norwegen. Eine Hochspannungsgleichstromübertragungsleitung (HGÜ) soll durchs Meer verlegt werden, um überschüssigen Windstrom aus den Offshore-Windparks in der Nordsee nach Norwegen zu den Pumpspeicherkraftwerken zu leiten. Das Wasser wird bei erhöhtem Strombedarf wieder abgelassen und wieder in Strom umgewandelt nach Deutschland zurückgeschickt[25]. Neben der Volatilität haben Windräder einen ästhetischen Nachteil. Die Installation von Windparks in unmittelbarer Nähe von Siedlungsgebieten trifft trotz großer Zustimmung für Umweltschutz bei der anliegenden Bevölkerung auf wenig Gegenliebe. Nach dem Motto: „Windräder ja, aber nicht vor meiner Haustüre“ wehren sich mittlerweile schon fast alle Gemeinschaften, wo Windparks installiert werden sollen. Somit fallen viele Gebiete im dichtbesiedelten Europa für die Installation von Windrädern weg. Um dieses Problem zu umgehen, suchen jene Länder mit Zugang zum Meer die Möglichkeit ihre Anlagen im offenen Meer bis zu einer Meerestiefe von 200 m zu bauen. Die anfänglichen technischen Probleme hinsichtlich der Stromübertragung Unterwasser und kurzfristige Überlastung des Stromnetzes wurden soweit beseitigt, auch werden die Kapazitäten der Windräder durch technische Weiterentwicklungen immer besser. Dadurch entstehen weltweit immer größere Offshore-Windparks. Die Entwicklung in den letzten 18 Jahren wird in der folgenden Abbildung veranschaulicht. Bis 2013 wurden ca. 318 GW installiert und in Betrieb gesetzt:

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Abb. 6: Ausbau der Windparks (on- und offshore) zur Stromerzeugung bis 2013

Potenzial: Laut einer Studie, von Prof. McEloy von der Harvard-Universität - Cambridge aus dem Jahre 2009, steht weltweit ein Windpotenzial von 1,3 Mrd. GW ⇌4.680 EJ pro Jahr, also das 9-fache des heutigen Energiebedarfs zur Verfügung[26]. Alleine China der zurzeit größte CO2-Produzent der Welt, hätte ein Windpotenzial siebenmal höher als dessen Strombedarf. Es wurde berechnet, dass die notwendigen Windfarmen ein Fläche einnehmen müsste, die so groß ist wie Deutschland, Österreich und Schweiz zusammen[27].

4. Solarenergie: Die Energie der Sonne kann direkt umgewandelt werden:

a. in elektrischen Strom (Photovoltaik-Anlagen[28] ) mit einer weltweit installierten Leistung von über 100 GW,
b. in Wärmeenergie für die Erzeugung von Strom (CSP-Concentrating Solar Thermal Power = solarthermische Anlagen) mit einer derzeit installierten Gesamtleistung von 2,55 GW,
c. in Wärmeenergie für die Erzeugung von Heißwasser mit einer weltweit installierten Leistung von 247 GWth[29].

Ein großes Problem zeigt sich wie bei der Windkraft mit der Volatilität. Die Sonne scheint nicht überall gleichstark und durchgehend. Das heißt um eine kontinuierliche Stromversorgung durch solare Energie gewährleisten zu können, konzentriert man sich in erster Linie auf Gegenden mit starker und kontinuierlicher Sonneneinstrahlung (siehe Abb. 9). Um auch Strom an sonnenlosen Tagen und nachtsüber liefern zu können, muss über eine effektive Speicherung der Energie nachgedacht werden.

Potenzial: Obwohl ca. 30% der Solarstrahlung von unserer Atmosphäre reflektiert wird, erreichen immer noch 122 PW ⇌3.852.000 EJ/a Leistung die Erdoberfläche. Diesem entspricht das 7.500-fache des derzeitigen weltweiten Energiebedarfs. Ein genaues Bild über die Stärke der Sonneneinstrahlung zeigt folgende Weltkarte mit farblich abgestuften Einstrahlungsgraden[30]:

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Abb. 7: Sonneneinstrahlungsatlas

Die Sonneneinstrahlung ist demnach am Äquator am stärksten und nimmt zu den Polkappen hin kontinuierlich ab. 18 TWe entsprechen dem weltweiten Primärenergiebedarf (⇌568 EJ). Die nächste Tabelle schlägt sechs Gebiete in den größten Wüsten der Erde vor, wo PV-Anlagen mit einer Leistung von 3 TW installiert werden müssten, um zusammen den weltweiten Energiebedarf decken zu können[31]:

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Tab. 4: Gebiete für PV-Anlagen zur Deckung von Gesamtenergiebedarf

Solaranlagen mit Solartürme und Spiegelfelder existieren bereits in Spanien (20 MW) und in Kalifornien (369 MW-siehe Abb. 10). Ein Projekt namens „Desertec“, das eine Leistung von 50.000 MW Leistung liefern sollte, wurde leider vor der Realisierung abgebrochen. Gleich danach wurde aber ein kleineres Projekt aus der Taufe gehoben. Es sollen 2.000 MW elektrischen Strom, erzeugt durch Solarturmkraftwerke in Tunesien auf einer Fläche von rund 90 km2, über eine HGÜ-Leitung nach Mittelitalien transportiert und dort ins Stromnetz eingespeist werden. Der Empfänger ist schließlich Großbritannien. Der Strompreis soll sich auf ca. 15 Eurocent/kW belaufen, gleich hoch wie Strom von den Offshore-Anlagen und etwas höher als der Strompreis eines neuen Kernkraftwerks (11 Eurocent/kW)[32]. Das Problem der Speicherung wird durch ein flüssiges Salzbad gelöst, dass die Hitze tagsüber aufnimmt, speichert und nachts wieder zur Generierung zu Strom abgibt. Die Umwandlung erfolgt durch Dampfturbine und Generatoren.

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Abb. 8: Ivanpah ist mit 369 MW das größte Solarturmkraftwerk der Welt[33]

5. Erdwärme - Geothermie [34]: Die Erdwärme ist die in der Erde gespeicherte Wärme und wird zur Erzeugung von Elektrizität und Heizenergie verwendet. Der Erdkern besteht aus flüssigem 6000°C-heißem Magma, eingeschlossen in einer tausende von Kilometern dicke Erdkruste. Die Hitze strahlt durch das Gestein und nimmt graduell nach außen hin ab. Das heißt je tiefer man in das Erdinnere eindringt, desto wärmer wird das Gestein (siehe Abb. 9). Wie die Erdwärme wirtschaftlich am besten genutzt werden kann, ist in folgender Abbildung ersichtlich:

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Abb. 9: Erdwärme aus unterschiedlichen Tiefen[35]

Bohrungen werden in die entsprechenden Tiefen getrieben, ein flüssiges Arbeitsmittel wird eingeleitet, dass die Wärmeenergie im Inneren aufnimmt und nach oben befördert (sog. Hot-Dry-Rock (HDR)-Verfahren). Durch den Temperaturunterschied zur Umgebung kann dieses Potenzial über Wärmetauscher zum Heizen von Räumen oder zu Kühlzwecken im Sommer verwendet werden. Heiße Thermalquellen sind eine sehr effektive Nutzung von Erdwärme. Das sind unterirdische Wasservorkommen, die aus der Tiefe der Erde herauf ihren Weg bis ganz oder nur knapp unterhalb der Erdoberfläche finden. Schon die Römer haben sich das zu Nutzen gemacht und ließen auf diesen Heißwasserquellen ihre Thermalbäder errichten. Manche Länder liegen in vulkanaktiven Regionen. Island, eine Vulkaninsel zum Beispiel, ist Vorreiter in der Nutzung von Erdwärme. Rund 60% des Energiebedarfs wird dort durch Erdwärme gedeckt.

Im Jahre 2012 wurden insgesamt 805 PJ Energie durch Erdwärme erzeugt (⇒0,15% des weltweiten Energiebedarfs 2012), davon wurden 2/3 direkt als Wärme verwendet, der Rest in Elektrizität umgewandelt (⇌ 0,27 EJ ⇒ 0,3% des Strombedarfs)[36].

Die Vorteile der Geothermie sind die ständige Verfügbarkeit der Ressource und die CO2-lose Anwendung. Sie ist grundlastfähig und kann als Ausgleichsstrom zu den volatilen Stromressourcen herangezogen werden. Nachteil ist die Destabilisierung des Bodens und das hohe Risiko bei den Bohrungen auf keine oder unzureichende Wärme zu stoßen. Bohrungen können örtliche Erdbeben auslösen und sind in Erdbebengebiete überhaupt nicht zugelassen.

Potenzial: Theoretisch würde allein die in den oberen 3.000 m der Erdkruste gespeicherte Energie ausreichen, um die Welt für etwa 100.000 Jahre mit Energie zu versorgen. Technisch lässt sich aufgrund von den obengenannten Nachteilen nur ein kleiner Bruchteil davon realisieren. Wärmepumpen zum Beispiel können allgemein für jeden privaten Häuslebauer eingesetzt werden (Zuwachsrate innerhalb eines Jahres: 20%/a). Auf die Effizienz muss dabei sehr geachtet werden, schließlich schmälert sich die Rentabilität durch den Strom, den die Pumpe selbst benötigen. Große Geothermiekraftwerke können nur in Regionen mit geothermischen Anomalien realisiert werden, denn je tiefer die Bohrung, desto unwirtschaftlicher wird das Projekt. Auch die örtlichen gesetzlichen Bestimmungen können einen Riegel vorschieben. Im Allgemeinen steckt die Stromerzeugung durch Geothermie in vielen Ländern noch in den Anfängen, daher ist von einem großen Zuwachs in nächster Zukunft auszugehen. Deutschland hat bis 2020 einen Ausbau der Geothermiekraftwerke geplant, der das Vierzigfache der gegenwärtig installierten Leistung (7 MW) übersteigen soll.[37] Das sind 280 MW, was ein halbes 600-MW-GuD-Kraftwerk ersetzen könnte (⇌100 to CO2/h). Als sehr hilfreich für die Planung von geothermischen Projekten, zeigt sich das von der EU ins Leben gerufene Projekt „Thermomap“, eine Wärme-Landkarte mit farblichen Unterteilung der vorhandenen Temperaturen im Boden und ein Kalkulationstool um das örtliche Erdwärmepotenzial zu berechnen.[38]

Abschließend kann festgestellt werden, dass fast jeder erneuerbarer Energieträger für sich so viel Potenzial hätte, dass er allein die gesamte Welt mit Energie x-fach versorgen könnte. Die Frage ist nun, lässt sich Erdgas aus heutiger Sicht von den erneuerbaren Energieträgern wirtschaftlich ersetzen? Ich gehe nochmals zurück zu den Anwendungsbereichen von Erdgas. Die Prozentwerte sind zwar auf Deutschland bezogen[39], der Einfachheit halber übernehme ich diese Aufteilung für den Weltbedarf:

a. Stromerzeugung (13,5% ⇒ 16,9 EJ ⇌ 4.700 TWh): Stromgestehungskosten (Kosten die bei der Umwandlung vom Energieträger zum elektrischen Strom anfallen) bei Erdgas (GuD-Kaftwerke): 0,075 – 0,98 EUR/kWh (siehe Abb.12; CO2-Zertifikate inkludiert)

Substitution: Biogas – Alle GuD-Kraftwerke könnten in Zukunft mit zu Erdgas-Qualität aufbereitetem Biogas gespeist werden. Sieht man sich das Potenzial für Biogas in Tabelle 2 an, so könnten rund 10.000 TWh zur Verfügung stehen. Der Preis für Biogas ist jedoch derzeit doppelt so hoch wie der vom Erdgas (Vergleich als Gewerbetreibender bei www.verivox.de und www.naturstrom.de), daher wäre derzeit lediglich eine Beimischung von Biogas wirtschaftlich vertretbar. Um den Bau von weiteren GuD-Kraftwerken einzuschränken, kann das Potenzial anderer alternativer Energieträger je nach Region genützt werden. Die Stromgestehungskosten bei Anwendung von Biogas liegen noch zwischen 0,138 - 0,21 EUR/kWh. Bei Onshore-Windanlagen liegen die Produktionskosten je kW heute schon wesentlich niedriger als die beim Einsatz von Erdgas:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 10: Stromgestehungskostenvergleich erneuerbare und fossile Energieträger[40]

Zurzeit ist der Gas- und Ölpreis auf einem Tiefpunkt angelangt. Der Grund ist ein Überangebot dieser Rohstoffe. Die Förderkosten von unkonventionelles Erdgas übersteigt die Einnahmen bei weitem (Förderkosten von Fracking um 70% höher als konventionelle Förderung[41] ) Die Öl- und Gaskonzerne müssen ihre Förderungen drosseln, damit der Preis wieder in die Höhe geht. Sobald der Preis ein gewisses Niveau erreicht, wird die unkonventionelle Förderung wieder interessant. Das Angebot wird wieder größer, jedoch bekommt Erdgas das Biogas als Konkurrent. Beim Biogas sind besonders die Herstellung und der Anbau zu beachten. Studien zeigen, dass Biogas aus Biomüll eine sehr gute ökologisch Bilanz aufweist, aus Energiepflanzen von Plantagen mit Kunstdünger und Pestizide wegen der Bildung vom Treibhausgas N2O eine sehr schlechte[42]. Mit der CO2-Bildung beim Biogas sieht es hingegen besser aus. Siehe dazu folgenden Vergleich[43]:

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Abb. 11: CO2-Bilanz zwischen Erdgas und Biogas pro kWh

b. Wärme- & Prozessenergie für Bergbau, Industrie, Handel, Gewerbe (40% ⇒50 EJ ⇌13.900 TWh): Wärmeenergie entsteht durch das Verbrennen von Erdgas in industrielle Öfen, Heizstrahler oder durch Fernwärme.

Substitution: Biomasse - Biogas, Ethanol, Holzvergasungsanlagen oder Pellets

Sonnenenergie – Bündelung der Sonnenstrahlen und Erhitzung eines flüssigen Arbeitsmediums zum Abtransport der Wärme (Solarthermische Anlagen wie Parabolrinnenkraftwerke).

Das erste deutsche Holzgas-Großkraftwerk zur Erzeugung von Strom(4,9 MWel) und Fernwärme (6,4 MWth) ist seit einigen Jahren in ULM / Deutschland in Betrieb. Es verheizt alle anfallenden Holzreste und -abfälle aus Wald, Fluss und Abfälle von Baum- und Heckenzuschnitt aus der Umgebung und produziert durch ein spezielles Vergasungsverfahren wesentlich mehr Strom als herkömmliche Holzheizkraftwerke. Leider sind die Investitionskosten noch so hoch, dass solche Projekte subventioniert werden müssen, um sie rentabel zu machen. Durch den Vergasungsprozess könnte auch synthetisches Methangas für gasbetriebene Fahrzeuge hergestellt werden[44]. Ein anderes Problem sind die Kosten des Rohstoffes Holz. Es wird prognostiziert, dass der Holzpreis in nächster Zeit wegen der höheren Nachfrage nach Biomasse steigen wird. Daher rentieren sich nur Anlagen für Kommunen oder Holzverarbeitungsfirmen mit eigenem Holzbestand.

All diese Substitutionen sind CO2-neutral (bei Biomasse je nach Herkunft des Rohstoffes), was eine Einsparung des Treibhausgases von 4,9 Mrd. to/a bedeuten würde.

c. Wärmeenergie Privat (32,9% ⇒ 41 EJ ⇌11,450 TWh): Viele Haushalte sind am Gasversorgungsnetz angeschlossen. Sie beziehen das Erdgas, das zur Erzeugung von Warmwasser und Raumwärme in Heißwasserthermen oder Gasöfen verbrannt wird. Substitution: Aufbereitetes Biogas kann ins Gasversorgungsnetz geleitet oder in Länder ohne städtisches Versorgungsnetz in Gasgaraffen angeboten werden. Holz, Briketts oder Pellets kann für Zentralheizungen eingesetzt werden. Ein anderes Beispiel sind die Solarkocher. In vielen Entwicklungsländern aber auch in Industrieländern werden statt den herkömmlichen Kochstellen betrieben mit Gas, Strom, Feuerholz oder Kuhdung, Solarkocher oder Reflektorkocher zum Kochen eingesetzt[45]. Die Sonnenstrahlen werden durch einen Parabolspiegel auf einen Punkt gesammelt und auf einen Kochtopf der in der Mitte des Spiegels hängt, geleitet Die Leistung der Kocher liegt bei ca. 600W. Der Einsatz ist nur tagsüber und bei Sonnenschein möglich. Es gibt sehr viele Initiativen und NGOs, die solche Kocher kostengünstig anbieten und unter das Volk bringen. Es gibt zwar keine konkreten Zahlen, wie viele Kocher tatsächlich weltweit im Einsatz sind, aber man spricht alleine in China von einer halben Million Solarkocher. Würde in ganz China die Sonne scheinen, wäre der Einsatz dieser Geräte eine Energieersparnis von 300 MWh, dies entspräche die Leistung eines kleineren GuD-Kraftwerks und Stromgestehungskosten von mindestens 22.500 EUR/h. Bei einem CO2-Ausstoß von 351 to/GWh[46], bedeutet dies eine CO2-Ersparnis von 105,3 to/h.

d. Verkehr (Gasverbrennungsmotoren / 0,3%): Immer mehr Länder steigen auf Gas als Alternative zum Erdöl um. In Bolivien, Lateinamerika zum Beispiel wurde aufgrund großer Erdgasvorkommen, vor wenigen Jahren der Umbau der privaten PKWs von Benzin- auf Gasbetrieb staatlich finanziert (Umbaukosten je PKW: 1.000$). Besonders im Stadtbereich wirkt sich die Umstellung auf die Luftqualität positiv aus. Weniger Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Stickoxide und weniger Ruß verdrecken die Luft und erleichtern das Atmen. Die Betriebskosten der gasbetriebenen PKWs sind nur ein Bruchteil von den Benzinern. Der CO2-Ausstoß ist bei Benzinern um 25% höher als bei Erdgas- und CO2-neutral bei Biogasfahrzeuge. Laut einer Statistik von ‚NGV global‘ gab es 2012 weltweit rund 16,7 Mill. gasbetriebene Fahrzeuge (⇌1,28% vom Gesamtbestand)[47] Spitzenreiter ist Iran mit über 3.000.000 PKWs und in Armenien werden 77% aller Fahrzeuge mit Gas betrieben. Die Zuwachsrate von 2011 bis 2012 lag bei 19%(!). Die EU möchte den Anteil an gasbetriebenen

Fahrzeugen bis 2020 auf 10% erhöhen. Gasbetriebene Fahrzeuge sind in deren Anschaffung immer noch günstiger als elektrisch- oder wasserstoffbetriebene Fahrzeuge (Diese zwei Alternativen gibt es in vielen Ländern noch gar nicht). Das Problem bei dem Einsatz von Biogas ist, dass es aufwendig aufbereitet werden muss, damit es Erdgasqualität erreicht. Dieser Prozess rentiert sich nur bei großen Biogasanlagen.

Ein Umstieg auf elektrisch-betriebene Fahrzeuge wäre natürlich die umweltschonenste Alternative, solange der Strom aus erneuerbare Energieträgern erzeugt wird. Diese Technologie ist aber noch in der Entwicklungsphase. Noch haben E-Fahrzeuge nicht die Reichweite eines benzinbetriebenen Kfz, die Batterien sind noch zu groß, zu schwer und zu teuer. E-Fahrzeuge können nur für kurze Strecken in die Stadt oder zur Arbeit verwendet werden, da auch das Angebot an Lademöglichkeiten sehr spärlich ist.

Zusammenfassung:

Erdgas lässt sich technisch gesehen substituieren. Vom Potenzial der erneuerbaren Energieträger ist mehr als genug vorhanden. Praktisch liegt es nur am Menschen ob er seine Ziele bezüglich CO2-Reduzierug auch rechtzeitig umsetzt. Dabei ist es notwendig, dass sich die Länder endlich einigen und alle an einem Strang ziehen, denn nur so kann die sogenannte ‚Energiewende‘ bewältigt werden. Deutschland spielt hier eine bedeutende Rolle. Es ist ein Vorreiter und ein Vorbild was den Umstieg betrifft. Aber solange die anderen Länder nicht mitziehen, wird sich auch Deutschland nicht weiter entwickeln können, denn es braucht grenzüberschreitende Unterstützung und Zusammenarbeit, um seine Energieprobleme zu lösen.

Erdgas lässt sich in erster Linie ohne viel an den Einrichtungen und Anlagen ändern zu müssen durch Biogas substituieren. Leider reicht das derzeitig geschätzte Potenzial nicht aus (siehe Tab. 2), Erdgas vollständig zu ersetzen. Immerhin, der Einsatz von 35,9 EJ Biogas würde eine CO2-Ersparnis von 3,5 Mrd. Tonnen bringen. Aber wie viel von den schädlichen Gasen werden durch den Anbau produziert? Biogas lässt sich genauso wie Erdgas unterirdisch in Kavernen- oder Porenspeicher lagern.[48] Die Stromerzeugung kann auf Geothermie für Grundstrom und auf die volatilen Energieträger wie Wind oder Sonne für Spitzenstrom umgestellt werden. Es gibt bereits gut funktionierende Speicherlösungen, um auf die Erzeugung vom fossilen Grundstrom Großteils zu verzichten. Windkraft kann durch Wasserkraft gespeichert werden, Sonnenenergie durch Wärmespeicher mittels Salzbäder. Auch können Batterien als Energiespeicher begrenzt zum Einsatz kommen. Die erzeugte Energie muss in ein speicherbares Potenzial umgewandelt werden um es bei Bedarf wieder in Elektrizität zurück zu transformieren.

Tatsache ist aber, dass zurzeit Erdgas immer noch zu günstig ist für einen kompletten Umstieg. Die Alternativtechnologien sind auf dem Markt verfügbar und teilweise ausgereift, jedoch vergleichsweise immer noch zu teuer und ohne Subventionen nicht wirtschaftlich einsetzbar. Aber die Rohstoffpreise von Öl und Gas werden steigen, das ist sicher, und es bedarf einiger politischer Entscheidungen, um den Umstieg zu beschleunigen. Ein anderer Hemmklotz ist die Volatilität der alternativen Stromversorgung d.h. Wind, Sonne, Wellen und Gezeiten sind in erster Linie nur für Spitzenstrom geeignet. Jedoch die Bedarfsspitzen richtete sich nicht danach, wann der Wind geht oder die Sonne scheint. Außerdem erfordern die geographische Lage und die langen Transportwege einen Umbau bzw. Ausbau des Stromnetzes mit belastbaren und verlustarmen Leitungen und ein intelligentes Verteilungssystem (SMART-Grid), das bei jeder Überbelastung sofort reagiert und die Stromkapazitäten anders verteilt.

Ich bin der Meinung, dass wir noch lange nicht am Ende unserer Weisheit sind. Im Gegenteil, es werden immer neuere Technologien auf den Markt kommen. Erfindungen, die noch vor wenigen Jahren als Spinnerei abgetan wurden, helfen uns in Zukunft, die derzeitigen Energie- und Umweltprobleme zu lösen. Erst vor wenigen Wochen kündigte der Megaenergiekonzern E.ON in Deutschland an, sich von der fossilen und atomaren Energieerzeugung zu trennen und sich nur mehr auf die erneuerbare Energieerzeugung zu konzentrieren[49]. Die Tendenz geht ohnehin in die Richtung, dass irgendwann jeder seine eigene Energie erzeugen kann. Die Energie wird nicht zentral in Großkraftwerke erzeugt, sondern dezentral in tausenden von Kleinkraftwerke jeglichen Typs vor der Haustüre der Strombezieher.

Literaturverzeichnis

Bührke, Thomas / Wengenmayr, Roland (2010): Erneuerbare Energie – Alternative Energiekonzepte für die Zukunft, (2. Auflage). Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA

Panos, Konstantin (2013): Praxisbuch Energiewirtschaft: Energieumwandlung, -transport und –beschaffung,( 3. Auflage). Springer-Verlag

Quaschning, Volker (2013): Erneuerbare Energien und Klimaschutz (3. Auflage). München: Hanser Verlag

AGEB – AG Energiebilanzen e.V. (2011): Anwendungsbilanzen für die Endenergiesektoren in Deutschland in den Jahren 2009 und 2010. Berlin

BGR – Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (2013): Energiestudie 2013. Hannover

Fraunhofer-Institut für solare Energiesysteme ISE (2013): Stromgestehungskosten Erneuerbare Energien, Studie; Internet: www.ise.fraunhofer.de

Hans-Dieter, Karl (2010):Abschätzung der Förderkosten für Energierohstoffe. In:ifo Schnelldienst. 63, Nr. 2, ifo Institut für Wirtschaftsforschung

REN21 - Renewable energy Policy Network for the 21st Century (2013): Renewables 2013 – Global Status Report, Internet: www.ren21.net/gsr

WBA – World Bioenergy Association (2014): Global Bioenergy Statistics 2014 report, Internet: www.worlbioenergy.org

[...]


[1] Vgl. Quaschning (2013), S. 20

[2] Vgl. Quaschning (2013), S. 21

[3] Siehe http://www.spiegel.de/wirtschaft/erdgas-verschwendung-profitdenken-schlaegt-umweltschutz-a-504278.html, Stand 03.12.14

[4] Vgl. BGR (2013), S. 23

[5] Quelle: In Anlehnung an: BGR (2013), S.66 ff; vgl. auch: http://www.eia.gov/cfapps/ipdbproject/IEDIndex3.cfm?tid=44&pid=44&aid=2#, Stand 03.12.14

[6] Quelle: In Anlehnung an: BGR (2013), S.24

[7] Siehe Brandis (2012), S. 9

[8] Siehe BGR (2013), S. 18, Abb.5

[9] Siehe http://www.planeterde.de/geotechnologien/aus-der-praxis/gas-in-kafighaltung/, Stand: 06.12.2014

[10] Siehe BGR (2013), S. 17

[11] Siehe http://de.statista.com/statistik/daten/studie/166918/umfrage/stromerzeugung-weltweit-seit-1990/, Stand: 08.12.14

[12] Siehe AGEB: Auswertungstabellen zur Energiebilanz Deutschland

[13] Vgl. Bührke, Thomas / Wengenmayr, Roland (2010), S. 69

[14] Siehe REN21 (2013), S. 27ff

[15] Siehe Siehe REN21 (2013), S.27

[16] Siehe ebd. S. 30

[17] Siehe WBA (2014): S. 28

[18] Vgl. Bührke, Thomas / Wengenmayr, Roland (2010): S. 68

[19] Siehe REN21 (2013), S. 21,

[20] Siehe ebd. S. 16

[21] Vgl. Bührke, Thomas / Wengenmayr, Roland (2010): S.94

[22] Siehe REN21 (2013), S. 39

[23] Siehe http://www.regenerative-zukunft.de/erneuerbare-energien-menu/wasserkraft, Stand: 05.12.2014

[24] Siehe REN21 (2013), S. 51

[25] Siehe Artikel unter: http://www.solarify.eu/2014/10/22/886-weg-frei-fur-neue-seekabelverbindung-nord-link-zwischen-norwegen-und-deutschlan, Stand: 07.12.14

[26] Siehe http://www.pnas.org/content/106/27/10933.full, Stand: 06.12.14 und http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/riesiges-potential-windenergie-koennte-ganze-welt-versorgen-a-631888.html, Stand: 06.12.14

[27] Siehe http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/neue-modellrechnung-windkraft-koennte-ganz-china-mit-strom-versorgen-a-648214.html, Stand: 06.12.14

[28] Vgl. Bührke, Thomas / Wengenmayr, Roland (2010): S.38

[29] Siehe REN21 (2013), S. 40ff

[30] Siehe http://www.ez2c.de/ml/solar_land_area/, Stand: 06.12.14

[31] Siehe ebd.

[32] Siehe Artikel auf: http://green.wiwo.de/wuestenstromprojekt-in-tunesien-kommt-jetzt-ein-britisches-desertec/, Stand: 07.12.14

[33] Siehe http://green.wiwo.de/usa-groesstes-solarturmkraftwerk-welt-liefert-erstmals-strom/, Stand: 07.12.14

[34] Vgl. Bührke, Thomas / Wengenmayr, Roland (2010): S.58

[35] Siehe http://www.lfu.bayern.de/geologie/geothermie/index.htm, Stand: 13.12.14

[36] Siehe REN21 (2013), S. 33

[37] Siehe http://www.planet-wissen.de/natur_technik/energie/erdwaerme/, Stand: 08.12.14

[38] Siehe http://www.thermomap-project.eu/, Stand: 08.12.14

[39] Siehe AGEB (2011)

[40] Siehe Frauenhofer ISE, Studie (2013)

[41] Siehe Hans-Dieter, Karl (2010)

[42] Siehe Bührke, Thomas / Wengenmayr, Roland (2010), S. 68

[43] Siehe http://www.kwh-preis.de/biogas/biogas-pro-contra, Stand: 08.12.14

[44] Siehe http://www.ingenieur.de/Branchen/Energiewirtschaft/Holzvergasung-rentabel-Waermeverkauf, Stand: 11.12.14

[45] Siehe http://www.solarcookers.org/, Stand: 08.12.14

[46] Siehe Panos (2013), S. 150

[47] Siehe http://www.iangv.org/current-ngv-stats/, Stand: 10.12.14

[48] Siehe Quaschning, Volker (2013), S. 21

[49] Siehe http://www.solarify.eu/2014/12/01/010-riesen-medien-echo-auf-e-on-ausstieg/, Stand: 13.12.14

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Details

Titel
Substitution von Naturerdgas. Der Primärenergieträger Erdgas und dessen möglicher Ersatz durch erneuerbare Energien weltweit
Hochschule
Middlesex University in London
Veranstaltung
Primäre Energiequellen
Note
2
Autor
Jahr
2014
Seiten
29
Katalognummer
V357252
ISBN (Buch)
9783668463486
Dateigröße
1236 KB
Sprache
Deutsch
Schlagworte
Naturgas, Biomethan, Substitutior, Erdgas, Photovoltaik, Erdgasvorkommen, Biomasse, Wasserkraft, Windkraft, Erdwärme, Geothermie, Elektrische Energie, CO2-Bilanz
Arbeit zitieren
Ing. MBA Winfried Neuhauser (Autor), 2014, Substitution von Naturerdgas. Der Primärenergieträger Erdgas und dessen möglicher Ersatz durch erneuerbare Energien weltweit, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/357252

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