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Die Erhaltung des Industriestandortes Deutschland und damit der Arbeitsplätze erfordert eine zukunftsorientierte Energieoplitik, die sich an den naturwissenschaftlichen Voraussetzungen und an den Erfordernissen der Volkswirtschaft orientiert. Aufgrund der hochentwickelten Kerntechnik und der hohen Kohlevorräte hat Deutschland keine Energieversorgungsprobleme. Erforderlich ist die Reduzierung der Kohlenwasserstoff-Importe aus Rußland und aus islamischen Ländern.
1. Kernenergie-Nutzung
Kernenergie ist die Energiequelle der Zukunft. Die Vorteile der Kernenergie liegen in der hohen Sicherheit, etwa im Vergleich mit Gruben- und Öltransport-Unfällen, in der unübertroffenen Wirtschaftlichkeit, in der hohen Ver-sorgungssicherheit und im Schutz der Umwelt.
Weltweit sind mehr als 436 Kernkraftwerke (KKW) in Betrieb, die 17% des globalen elektrischen Stroms erzeugen (HEINLOTH 2003:9). In den nächsten 10 Jahren werden 120 bis 140 neue Kernkraftwerksprojekte realisiert werden. Das Nachbarland Frankreich produziert 80% des Strombedarfs aus Kernenergie. Allein in der EU planen oder realisieren gegenwärtig 7 Länder neue Atomkraftwerke (DIETRICH 2006). Bis zum Jahr 2016 sollen in Rußland zehn Kernkraftwerke neu gebaut werden (ANONYM 2006). China, Finnland, Frankreich, Großbritannien, Indien, Japan, Kanada, Pakistan, Südafrika, USA wollen fossile Brennstoffe durch Kernenergie ersetzen.
Derzeit werden jährlich 50.000 t Natururan verbraucht. Bei diesem Verbrauch könnte der Bedarf aus Lagerstätten einige 1.000 Jahre lang, aus Meerwasser einige 10.000 Jahre lang gedeckt werden (HEINLOTH 2003:9). In Brutreaktoren kann zusätzlich spaltbares Material gewonnen werden.
In Deutschland hat die Kerntechnik von 1956 bis heute ca. 35 Milliarden EURO Fördermittel erhalten und etwa 5x1012 kWh Strom produziert. Demnach betrug die Subventionierung etwa 0,7 Cent pro kWh. Im Vergleich betragen die Einspeisevergütungen für Windstrom 8 Cent pro kWh und für Solarstrom 50 Cent pro kWh (ANONYM 2006).
Das Risiko der Kernenergie-Nutzung läßt sich mit statistischen Methoden berechnen. Ein Unfall der 20 Leicht-wasserreaktoren in Deutschland ist in einer Zeitspanne von 50.000 Jahren zu erwarten. Durch weitere Maßnahmen läßt sich dieses Risiko auf eine Zeitspanne von 500.000 bis 5 Mio Jahren vermindern. Bei inhärent sicheren, in Deutschland entwickelten Hochtemperatur-Reaktoren (HTR) kann dieses Risiko völlig vermieden werden. HTR-Prototypen sind in Japan und in China in Betrieb. In China, USA, Japan, Frankreich und Südafrika sind HTR im Bau, teilweise zum Abbrand von Waffenplutonium (HEINLOTH 2003:10). Dieses Verfahren wurde in Deutschland trotz vielversprechender Anfangserfolge aus politischen Gründen nicht weiter verfolgt.
Das in natürlichen Lagerstätten vorhandene Uran ist unschädlich. In gleicher Weise können auch hochradioakive Abfälle in geeigneten Gesteinsformationen eingelagert werden. Dabei müssen nach Einbringen der schwerlöslich verglasten Gebinde die Hohlräume der Lagerstätten verfüllt werden (HEINLOTH 2003:10). Deutschland verfügt durch aufgelassene Salzbergwerke über ideale Verhältnisse zur Endlagerung von radioaktiven Abfällen, wodurch kommende Generationen nicht belastet werden. In Zukunft ist auch mit der Aufarbeitung von radioaktiven Abfällen durch die Transmutationstechnik zu rechnen.
Anzustreben ist eine Gleichstellung der Kernenergienutzung mit Frankreich, also ebenfalls die Gewinnung von 85% des elektrischen Stromes aus Kernenergie.
2. Kohleverwertung
Deutschland verfügt nicht über nennenswerte Vorräte an Erdöl oder Erdgas, wohl aber über beträchtliche Vorräte an Steinkohle und Braunkohle. Die Steinkohlevorräte, vorwiegend im Ruhrgebiet, werden auf 30 Mrd t geschätzt, die Braunkohlevorräte, vorwiegend in den Räumen Aachen/Köln, Cottbus/Senftenberg und Halle/Leipzig, auf 60 Mrd t. (HEINLOTH 2003:149)
Da elektrische Energie preisgünstiger aus Kernenergie gewonnen werden kann, ist die sinnvollste Verwendung von Kohle der Einsatz zum Betrieb von Fahr- und Flugzeugen. Durch chemische Anlagerung von Wasserstoff oder Hydroxylgruppen an Kohlenstoff lassen sich flüssige Kohlenwasserstoffe oder Alkohole gewinnen, die für den Betrieb von Verbrennungsmotoren geeignet sind. Zur "Kohleverflüssigung" ist Prozeßwärme von hohen Temperaturen erforderlich, die durch Hochtemperatur-Reaktoren gewonnen werden kann.
Kohlehydrierung nach Bergius
Nach dem 1913 patentierten Verfahren von Bergius werden Braunkohlen und jüngere Steinkohlen zu Benzin verarbeitet. Hierbei wird ein mit Schweröl vermischter Benzinbrei mittels Katalysatoren aus Wolfram- und Molybdänsulfid bei 200-300 bar Druck und 410-460° C mit eingepreßtem Wasserstoff zur Reaktion gebracht. Aus 1 t Kohle werden 0,6 t Benzin gewonnen. Der Wasserstoff wird durch Überleiten von Wasserdampf über glühenden Koks im Gemisch mit Kohlenmonoxid erhalten. Insgesamt sind für 1 t Benzin etwa 4 t Kohle erforderlich.
Benzinsynthese nach Fischer-Tropsch
Nach dem 1925 erfundenen Fischer-Tropsch-Verfahren werden Koks oder Braunkohle mit Wasserdampf in Wassergas überführt, das aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff besteht. Das Wassergas wird in Kontaktöfen bei 7-12 bar Druck und etwa 200° C mittels Kobaltkatalysatoren in ein Gemisch von Kohlenwasserstoffen und Wasserdampf überführt. Aus diesem Gemisch erhält man durch Destillation, Crackverfahren und Polymerisation bis zu 80% Benzin.
3. Wärmetechnik
Deutschland liegt in Breitengraden, die eine umfangreiche Beheizung von Wohn- und Arbeitsräumen erfordern. Die Verwendung von fossilen Brennstoffen zur Raumheizung stellt eine Verschwendung von Ressourcen dar, weil hierdurch einerseits die mechanische Energie verlorengeht und andererseits wertvolle Rohstoffe der chemischen Industrie vergeudet werden. Eine wirtschaftliche Raumheizung ist möglich durch
" Wärme-Kraft-Maschinen
" Kraft-Wärme-Maschinen
Wärme-Kraft-Maschinen
Dampfmaschinen sind Wärme-Kraft-Maschinen. Die bei der Verbrennung von Kohle aus chemischer Energie entstehende Wärme läßt sich über die Erzeugung von hochgespanntem Wasserdampf teilweise in mechanische Energie umsetzen. Diese mechanische Energie kann in elektrische Energie umgewandelt werden. Die nicht in mechanische Energie umsetzbare Verbrennungswärme kann in Fernheizungsanlagen eingesetzt werden.
Kraft-Wärme-Maschinen
Durch Kraft-Wärme-Maschinen lassen sich der Umgebung entnommene Wärmebeträge wahlweise in Wärmebeträge niedrigerer Temperatur (Kühlschränke) oder höherer Temperatur (Wärmepumpen) umwandeln. Zur Raumheizung mit Wärmepumpen wird etwa der dreifache Betrag der eingesetzten elektrischen Energie an Wärmeenergie gewonnen.
4. Additive Energien
Einige weitere Energiequellen können in begrenztem Umfang zusätzlich genutzt werden.
Wasserenergie
Die Nutzungsmöglichkeit von Wasserkraft ist geographisch bedingt. Sie kann in Deutschland kaum weiter ausgebaut werden ohne störende Eingriffe in die Landschaft.
Solarwärme
In begrenztem Umfang kann Solarwärme zur Warmwasserbereitung eingesetzt werden.
Biologische Abfälle
Biologische Abfälle, zu denen auch Abfallholz zu rechnen ist, können lokal in begrenztem Umfang zur Erzeugung von Wärme- und elektrischer Energie verwendet werden.
Geothermik
Das Erdinnere ist heiß. Tiefbohrungen führen deshalb in heiße Gesteinsschichten. Die Verwertung der Wärmeenergie tiefer Gesteinsschichten scheitert an der geringen Wärmeleitfähigkeit der Gesteine. Tiefbohrungen liefern nur für kurze Zeit Wärmeenergie, weil Wärme aus der Umgebung zu langsam nachströmt.
5. Quellen
Anonym; Frankfurter Allgemeine Zeitung 26.06.2006
Dietrich,S.; Frankfurter Allgemeine Zeitung 08.08.2006
Heinloth, K.; Die Energiefrage; Bedarf und Potentiale, Nutzung, Risiken und Kosten; 2. Aufl.; 1-597(2003)
Vahrenholt, F. 2006
die Preise werden explodieren; Netzzeitung.de; 27.07.2006
http://www.netzeitung.de/wirtschaft/wirtschaftspolitik/427422.html
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