Energiewende: Gestalte Deine Zukunft

„Energiewende: Gestalte Deine Zukunft“
eine Veranstaltung für
Oberstufenschüler/innen der Hannoveraner Gymnasien
am 15. Oktober 2012
Informationsmaterial zum Online-Spiel
Energetika 2010: Stromtechnologien und
Energiemixe*
Autoren:
Dirk Scheer, Ortwin Renn, Andreas Hohlt, Wilfried Konrad,
Oliver Scheel, Frank Ulmer
Mit Unterstützung von
Wolfgang Weimer-Jehle und Teresa Unangst
* ursprünglich publiziert unter dem Titel „Gesellschaftliche Akzeptanz eines
klimaverträglichen Energiemixes mit Fokus auf CCS-Technologien“ und mit
freundlicher Erlaubnis zur Vergügung gestellt vom ZIRN – Interdisziplinärer
Forschungsschwerpunkt Risiko und Nachhaltige Technikentwicklung am
Internationalen Zentrum für Kultur- und Technikforschung der Universität Stuttgart
Veranstaltungsreihe: Klima- und Energiepolitischer Tag
Inhalt
1 MATERIALIEN 1: EINLEITUNG & AUSGANGSSITUATION ............................................ 3
2 MATERIALIEN 2: STROMTECHNOLOGIEN ..................................................................... 6
3 MATERIALIEN 3: ENERGIEMIXE..................................................................................... 39
1 Materialien 1: Einleitung & Ausgangssituation
Infoblätter:
 Einleitung & Ausgangssituation
Einleitung
Elektrischer Strom ist eine der wichtigsten Ressourcen für hoch
entwickelte Länder wie die Bundesrepublik Deutschland. Strom
ist für viele Anwendungen wie Beleuchtung, die meisten Haushaltsgeräte, Computer, Fernseher und Stereoanlage und vieles
mehr notwendig. Elektrischer Strom wird derzeit meist in zentralen Kraftwerken hergestellt und über Stromnetze an die Verbraucher weitergeleitet. Strom kann auf sehr unterschiedliche
Art und Weise hergestellt werden. So kann in Kraftwerken Kohle, Öl oder Erdgas verbrannt werden, um Strom zu erzeugen.
Diese werden als fossile Brennstoffe bezeichnet. Daneben kann
auch Kernenergie zur Stromgewinnung in Atomkraftwerken
genutzt werden. In den letzten Jahren sind Verfahren, die natürliche Ressourcen wie Wind, Sonne oder Biomasse zur Stromherstellung nutzen, immer wichtiger
geworden. Sie werden als Erneuerbare Energien bezeichnet.
In Deutschland gewinnen wir derzeit den größten Teil unseres Stroms aus fossilen Brennstoffen (Kohle, Öl und Erdgas). 43% unseres Stroms kommt aus Kohlekraftwerken und 13% von Gaskraftwerken.
Die andere große Energiequelle ist die Atomkraft mit knapp 23%. Mittlerweile stammen gut 14% aus
Erneuerbaren Energien – vor allem von Windkraft.
Unterschiedliche Kraftwerke = große Unterschiede bei Kosten und Umweltbelastung
Bei den verschiedenen Stromkraftwerken gibt es sehr große Unterschiede. Strom aus Kraftwerken
mit fossilen Brennstoffen ist relativ billig. Ein großer Nachteil ist aber, dass diese Kraftwerke die Umwelt belasten und fossile Ressourcen nur zeitlich begrenzt zur Verfügung stehen. Dass ist bei Strom
aus Erneuerbaren Energien viel weniger der Fall. Allerdings ist dieser Strom dann deutlich teurer.
Beispiel CO2-Ausstoß und Klimawandel
Um aus fossilen Energieträgern Energie zu gewinnen, werden sie verbrannt. Durch das Verbrennen
der Rohstoffe wird CO2 (Kohlendioxid) zusammen mit anderen Schadstoffen in die Atmosphäre freigesetzt. Die meisten Luftschadstoffe (wie bspw. Schwefeldioxid) bleiben nicht lange in der Atomsphäre. Der Großteil des Kohlendioxids bleibt aber mehr als 100 Jahre in der Atmosphäre.
CO2 ist ein natürlicher Bestandteil der Erdatmosphäre. Wir atmen Sauerstoff ein und Kohlendioxid
aus. Pflanzen wiederum nutzen den Kohlenstoff des Kohlendioxids um zu wachsen und erzeugen
dabei den Sauerstoff, den wir atmen. CO2 ist auch ein „Treibhausgas“. Es fängt mehr Wärmestrahlung ein als es abgibt und erhöht dadurch die Durchschnittstemperatur der Erde auf für uns gewohnte und angenehme Werte. Ist jedoch zu viel CO2 in der Atmosphäre vorhanden, wird zu viel Energie
der Sonnenstrahlung eingefangen – dadurch steigt die Erdtemperatur. Dies wird als „Globale Erwärmung“ oder „Klimawandel“ bezeichnet. Dies kann zu einem heißeren, trockeneren Klima, häufigeren
Stürmen, Hochwassern und Dürren und einem steigenden Meeresspiegel führen.
Die Menschen haben seit dem Beginn des Industriezeitalters steigende Mengen von Kohle, Öl und
Erdgas (fossile Brennstoffe) verbrannt. Dies hat zu einem Anstieg des CO2-Gehalts in der Erdatmosphäre von 280 Teilen CO2 pro 1 Mio. Luftmoleküle (ppm) zu 381 ppm geführt. Heute befinden
sich ca. 35% mehr CO2 in der Atmosphäre als zu Beginn der Industrialisierung und der CO2-Gehalt
steigt bislang immer weiter.
Ausgangssituation
Die Bundesregierung hat sich vorgenommen, den CO2-Ausstoss deutlich zu senken. Bis zum Jahr 2020
sollen die Emissionen dieses Treibhausgases um 40% gegenüber 1990 reduziert werden. Langfristig
sollen bis zum Jahr 2050 die Emissionen um 80% gesenkt werden. Klimawissenschaftler gehen davon
aus, dass eine Verminderung der Emissionen bis 2050 um 80 bis 95% notwendig ist, um gefährliche
Auswirkungen des Klimawandels zu minimieren.
Damit dieses Ziel erreicht werden kann, kommt es stark auf die Stromwirtschaft an. Denn sie erzeugt
zurzeit ca. 40% der gesamten CO2-Emissionen in Deutschland, hauptsächlich durch die Verbrennung
von Kohle, Gas und Öl.
Alle politischen Parteien in Deutschland sind sich einig, dass langfristig die deutsche Stromversorgung
ausschließlich über Erneuerbare Energien erfolgen muss. Aber der Weg dorthin ist zwischen den politischen Parteien und auch der Stromwirtschaft sehr umstritten. Es stellt sich die Frage, welche
Stromtechnologien bis zu einer Vollversorgung durch Erneuerbare Energien eingesetzt werden sollen? Es geht dabei um viele wichtige Punkte, zum Beispiel: Die Stromversorgung soll sicher sein. Der
Strom soll für Bürgerinnen und Bürger bezahlbar sein. Der Strom soll umweltfreundlich produziert
werden.
2 Materialien 2: Stromtechnologien
Infoblätter:

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


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
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

Beiblatt Stromnetze
Klassisches Kohlekraftwerk
Klassisches Kohlekraftwerk mit CO2-Abscheidung (CCS)
Modernes Kohlekraftwerk
Modernes Kohlekraftwerk mit CO2-Abscheidung (CCS)
Modernes Gas-Kraftwerk
Kernkraftwerk
Windkraftanlagen – onshore
Windkraftanlagen – offshore
Photovoltaik-Anlage
Solarthermie-Kraftwerk (DESERTEC)
Biomasse-Kraftwerk
Energieeffizienz
Vergleich ausgewählter Emissionen
Vergleich der Kosten für die Stromherstellung
Beiblatt:
Stromnetze
Die Nachfrage nach Strom ist nicht
gleichmäßig über den Tag verteilt: Ein
Überblick über den Verlauf an einem typischen Werktag in Deutschland gibt das
nebenstehende Schaubild.
Der Anteil, der immer vom Stromnetz
bereitgestellt werden muss, wird Grundlast genannt. Hier wirken sich v.a. Geräte aus, die ständig Strom verbrauchen: Webserver, Kühlschranke und
Stand-by-Schaltungen sind entsprechende Beispiele. Den Strom hierfür stellen am besten Kraftwerke her, die
nicht schnell an oder abgeschaltet werden können, aber dafür durchgängig Strom produzieren können. Zu sollen
„grundlastfähigen“ Kraftwerken zählen z.B. Kohle-, Kernenergie- und Biomassekraftwerke.
Die Mittellast stellt den Teil des Strombedarfs dar, der tagsüber benötigt wird während die Menschen wach sind:
Der PC auf der Arbeit und abends der Fernseher zuhause fallen in diese Kategorie. Der Strom hierfür sollte aus
Kraftwerken stammen, die man tagsüber an und nachts abschalten kann. Zu den „mittellastfähigen“ Kraftwerken
zählen z.B. Kohle- und Gaskraftwerke.
Die Spitzenlast entsteht durch das nahezu gleichzeitige Nutzen von elektrischen Geräten in tausenden Haushalten: Die morgendliche Spitze entsteht durch elektrische Wecker, Kaffeemaschine, Fön und all den anderen Geräten die den Start in den Tag erleichtern. Mittags und abends schlägt das Kochen zu Buche und abends kommt der
Fernseher (20h-Tagesschau) noch hinzu. Hierfür ist eine Anzahl von Kraftwerken im Netz notwendig, die binnen
Minuten Strom produzieren können. Zu den „spitzenlastfähigen“ Kraftwerken zählen z.B. Pumpspeicher- und
Gaskraftwerke
Je größer der Anteil der Kraftwerke ist, deren Stromproduktion schlecht vorhersagbar oder planbar ist (wie Windkraftanlagen oder Photovoltaik), desto mehr Investitionen in Speichertechnik sind notwendig, um Überschüsse
der Stromproduktion zeitverzögert ins Netz einspeisen zu können.
Eine schon heute gängige Technik ist das Pumpspeicherkraftwerk: Dabei sind zwei unterschiedlich hoch gelegene
Stauseen mit einem Kraftwerk verbunden, welches bei einem Stromüberangebot das Wasser in den höher gelegenen See hinauf pumpt. Bei Strommangel lässt man das Wasser über eine Turbine wieder abfließen und erzeugt
dabei Strom, der ins Netz einspeist wird. Ein Druckluftspeicher ist eine ähnliche, aber neuere Technik, mit der in
großen, unterirdischen Behältern oder Höhlen entweder Luft eingepresst wird oder zur Stromerzeugung daraus
ausströmt. Zusätzlich zu ihrer ausgleichenden Wirkung der schwankenden Stromproduktion aus erneuerbaren
Energien dient schon heute die Speichertechnik dazu, den Spitzenlastbedarf zu denken, wozu die im Bereich der
Grund- und Mittellast arbeitenden Kohle- und Kernkraftwerke nicht geeignet sind,
Einen Schritt weiter gehen intelligente Stromnetze. Hier besteht zwischen Stromverbraucher und Stromproduzent eine digital vermittelte Kommunikation. Als Beispiel kann eine entsprechend ausgerüstete Waschmaschine
nachts so lange mit dem Start des Waschprogramms warten, bis sie aus dem Stromnetz ein elektronisches Signal
erhält, dass zur Zeit sehr wenig Strom nachgefragt oder aber viel von den Windkraftanlagen eingespeist wird. So
schalten sich tausende solcher Geräte nachts automatisch ein und verringern so den Unterschied zwischen dem
Tages- und Nachtbedarf an Strom. Der besondere Anreiz für die Verbraucher besteht darin, dass dieser Nachtstrom billiger verkauft wird als der viel gefragte Tagesstrom.
Beiblatt:
CO2-Abtrennung und Einlagerung (CCS)
Die CO2-Emissionen aus Kraftwerken zur Energiegewinnung sind weltweit beträchtlich und liegen bei ca. 40% des
gesamten CO2-Ausstoßes – auch in Deutschland. CO2 ist hauptverantwortlich für den vom Menschen verursachten
Klimawandel. Die Erderwärmung als Folge des Klimawandels stellt ernsthafte Gefährdungen für Mensch und
Umwelt dar. Daher versuchen viele Länder und auch die Bundesrepublik Deutschland, die CO2-Emisionen zu begrenzen. Dabei sind gleichzeitig viele unterschiedliche Maßnahmen notwendig – auch bei der Herstellung von
Strom und Energie. Die Schwerpunkte liegen bei der Förderung von Erneuerbaren Energien, einer Verbesserung
der Energieeffizienz und auch der Entwicklung von CO2-armen Kohle- und Gaskraftwerken.
Quelle: Neue Züricher Zeitung / Total – M. Berger
Eine Möglichkeit zur Begrenzung der CO2-Emissionen ist das Abtrennen und die unterirdische Einlagerung von
Kohlendioxid. Diese so genannte Carbon Capture and Storage-Technologie (CCS) wird derzeit weltweit und auch
in Deutschland erforscht und in Pilotanlagen getestet. Über die Stromproduktion hinaus könnte die CCSTechnologie auch für andere Industriebereiche mit derzeit hohen CO2-Ausstößen sinnvoll sein, wie etwa bei der
Herstellung von Zement und Aluminium. Es wird damit gerechnet, dass CCS frühestens ab ca. 2020 industriell
eingesetzt werden kann.
Wie funktioniert die CCS-Technologie? – Abtrennung, Transport, Lagerung
Einrichtungen zur CCS bestehen aus drei Arbeitsschritten: Zunächst wird bei der Abtrennung das CO2 direkt am
Kraftwerk isoliert und aufgefangen. Das bei der Verbrennung von Kohle entstehende Rauchgas wird „gewaschen“
und das CO2 getrennt. Bei herkömmlichen Kraftwerken kann eine CO2-Abtrennung nachgeschaltet werden, so
dass heute neu gebaute Kraftwerke mit der CCS-Technologie ab 2020 nachgerüstet werden können. Neuere Entwicklungen bauen CCS direkt in die Kraftwerkstechnologie ein, so dass moderne Kraftwerke wie das so genannte
IGCC-Kraftwerk deutlich effizienter arbeiten. Hierbei wird das CO2 vor der eigentlichen Verbrennung der Kohle
abgetrennt. Der Vorteil ist eine deutliche Verbesserung des Wirkungsgrades gegenüber der nachgeschalteten
CCS-Technologie. Mit CCS können zukünftig 85-98% der CO2-Emissionen eines Kraftwerks abgetrennt werden.
Allerdings muss dafür mehr Energie aufgewendet werden, so dass sich der Wirkungsgrad von Kraftwerken mit
CCS um ca. 10% gegenüber solchen ohne CCS verschlechtert und damit die Kosten deutlich steigen.
Zum zweiten muss das abgeschiedene CO2 zu einem geeigneten Speicherort transportiert werden. Dafür wird
gegenwärtig der Einsatz eigener Pipelines diskutiert. Möglich ist auch der Transport über Schiffe oder Bahn. CO2
wird für den Transport über Kompressoren verdichtet und verflüssigt.
Im dritten Schritt wird das CO2 in geeigneten geologischen Standorten unterirdisch gespeichert. In Deutschland
sind diese vor allem ausgebeutete Erdgasfelder sowie tiefe, Salzwasser führende Gesteinsschichten – diese liegen
vor allem in Norddeutschland. Das komprimierte CO2 wird unter hohem Druck in eine Tiefe von ca. 1000 Meter
gepresst und soll dort dauerhaft verbleiben. Geologen gehen davon aus: je länger das CO2 in der Erde verbleibt,
desto sicherer ist die Einlagerung, da im Laufe der Zeit sich das CO2 verfestigt. Das Verhalten von CO2 im Untergrund muss dauerhaft überwacht und Sicherheitskonzepte für den Fall eines Austritts von CO2 aus dem Speicher
bereitgestellt werden. In Deutschland werden die Speicherkapazitäten auf ca. 40-80 Jahre geschätzt.
Die derzeitige wissenschaftliche Forschung zu offenen Fragen bei der CCS-Technologie betrifft vor allem die Kosten, den Energiebedarf bei der Abtrennung sowie Sicherheitskonzepte und das Langzeitverhalten von CO2 in den
Speichern.
Im Folgenden möchten wir Ihnen noch einige oft vorgebrachte Vor- und Nachteile der CCS-Technologie präsentieren. Diese Aufführung ist nicht vollständig. Sie dient zu Ihrer Information oder als Gedächtnisstütze:
Argumente für CCS

Kohle ist der fossile Energieträger mit den meisten Vorkommen weltweit und wird auch zukünftig eine wichtige Rolle bei der Energiegewinnung spielen, auch wenn Erneuerbare Energien stark ausgebaut werden.

In Deutschland wurde 2010 ca. 65% der Strommenge aus Kohle und Erdgas hergestellt. Damit trägt die
Stromwirtschaft derzeit ca. 40% aller CO2-Emissionen in Deutschland.

Die CCS-Technologie kann viel zu einer deutlichen CO2-Reduktion bei der Energiegewinnung beitragen und so
eine „Brücke“ bauen, bis die Erneuerbaren Energien sicher und wirtschaftlich den Löwenanteil tragen.

CCS ist nur bei modernen Kraftwerken wirtschaftlich sinnvoll, so dass Kraftwerkshersteller gezwungen sind,
hocheffiziente und moderne Kraftwerke zu entwickeln.

Experten halten die Speicherung von CO2 in der Erde für sicher in Bezug auf einen möglichen CO2-Austritt und
den Grundwasserschutz. Experten sind der Meinung, dass genügend Kenntnisse über Sicherheitskonzepte
und Kosten für den Transport in Pipelines vorhanden sind.
Argumente gegen CCS

Die CCS-Technologie erfordert zusätzliche Energie und ist insgesamt zu teuer. Diese Geldmittel sollen lieber in
den Ausbau der Erneuerbaren Energien gesteckt werden.

Die unterirdische Einlagerung von CO2 braucht sichere geologische Speicher. Diese müssen langfristig unter
Kontrolle bleiben. Experten bezweifeln die langfristige Sicherheit der Speicherstätten. Sie befürchten, dass
CO2 aus den Speichern austritt.

Die CO2-Einlagerung im Untergrund verhindert andere Möglichkeiten der unterirdischen Nutzung, beispielsweise Strom- und Wärmeerzeugung durch die Geothermie.

Die großtechnische Verfügbarkeit der CCS-Technologie frühestens ab 2020 kommt für Maßnahmen im Sinne
eines wirksamen Klimaschutzes zu spät.

CCS verstärkt die Machtstellung der großen Energieversorgungsunternehmen und verhindert einen Umbau in
Richtung dezentrale Energieversorgung.
Klassisches Kohlekraftwerk
Ein Kohlekraftwerk verbrennt die fossilen Energieträger Braunoder Steinkohle zur Stromerzeugung. In Braunkohlekraftwerken
muss gegenüber Steinkohlekraftwerken die dreifache Masse pro
Energieeinheit verfeuert werden. Großkraftwerke (bis über 2000
MW) bestehen aus mehreren Blöcken – mit Kohleofen, Dampfkessel, Dampfturbine, Generator, Kühlturm und Schornstein. Der
Strom wird im klassischen Kohlekraftwerk mittels Dampfturbinentechnik erzeugt: Die Kohle wird zu Kohlestaub gemahlen und
in einen Brennraum eingeblasen, in dem sie verfeuert wird. Dadurch wird ein Wasserkessel erhitzt und Wasser
zum Kochen gebracht. Es entsteht Wasserdampf, der eine Dampfturbine antreibt, über die ein Generator Strom
erzeugt. Kohle ist die wichtigste Energiequelle im deutschen Strommix. Zugleich ist Kohlekraft die Energieform mit
den mit Abstand höchsten Emissionen des klimawirksamen Treibhausgases CO2. Als klassisches Kohlekraftwerk
verstehen wir ein Kohlekraftwerk was heute nach dem Stand der Technik neu gebaut wird. Dabei handelt es sich
nicht um ein veraltetes Kraftwerk, welches vor Jahrzehnten gebaut wurde und noch heute am Netz ist.
CO2-Emission (Betrieb) ca. 750 g/kWh bei Steinkohle bis-970 g/kWh bei Braunkohle
Umweltbelastung
Ressourcenverbrauch
Kosten
Eingriff in Landschaft
aktuelle
Sachlage
Welche
Stickstoffoxide Schwefeldioxid
radioaktive
Staub
Stoffe?
NOx
SO2
Elemente
Emissionen
0,59
0,3
0,02
0
in g / kWh
Eingriff durch Großkraftwerk selbst, vor allem aber durch den Kohlebergbau.
Folgen für biologische Kraftwerksabgase müssen von sonstigen Emissionen (SO2 etc.) gereinigt
werden, da sonst Schädigungen von Tieren und Pflanzen entstehen.
Vielfalt
Der durch die CO2-Emissionen mit verursachte Klimawandel hat erhebliche Auswirkungen auf die biologische Vielfalt (z.B. Artensterben).
Flächenverbrauch
Mittlerer Flächenverbrauch durch Kraftwerk, großer Flächenverbrauch
durch Kohlebergbau (speziell Braunkohlegewinnung im Tagebau).
Wasserverbrauch
Bedarf an Kühlwasser aus Flüssen, erhitztes Flusswasser kann Fluss als
Lebensraum beeinträchtigen.
Bedarf an Betriebsoder Brennstoffen
Förderung und Transport von Stein- oder Braunkohle nötig, weltweit
steigende Nachfrage nach Kohle.
Deponiebedarf
Kein Bedarf.
Kraftwerkskosten
ca.1,22 Mio. Euro kostet es, 1 Mega-Watt Kraftwerksleistung zu bauen
(Neubau 2010)
Stromherstellung 2030 Zwischen 5,42 und 10,86 Cent kostet es, ein Kilo-Watt-Strom zu produzieren.
Lastfähigkeit des pro-
Stromversorgung
Ökonomie /
Wirtschaft
Ökologie / Umwelt
Sonstige Emissionen
(Betrieb)
duzierten Stroms
Grundlastfähig, Steinkohle teilweise mittellastfähig, keine Spitzenlastfähigkeit.
Anforderungen an
Keine besonderen Anforderungen.
Stromnetz
Betriebsdauer einer
Anlage
30-40 Jahre
Anteil am Strommix in
Deutschland 2010
43%
In Deutschland zur Zeit installierte
Kraftwerksleistung
Ca. 100.000 MW
Im Folgenden möchten wir Ihnen noch einige oft vorgebrachte Vor- und Nachteile klassischer Kohlekraftwerke
präsentieren. Diese Aufführung ist nicht vollständig oder für ihre Diskussion verpflichtend, sondern soll lediglich
zu Ihrer Information oder als Gedächtnisstütze dienen:
Vorteile

Deutschland ist reich an Kohle, wobei der Braunkohleabbau im Tagebau kostengünstig ist während der bergmännische Abbau der deutschen Steinkohle aus Kostengründen weitgehend eingestellt wurde. Fast die Hälfte
des in Deutschland produzierten Stroms stammt aus Kohlekraftwerken. Kohlestrom ist also nach derzeitigem
Stand das Rückgrat der deutschen Stromversorgung.

Kohlestrom zählt zu den billigsten Stromarten. Er ist grundlastfähig.

Die Kohlevorräte weltweit reichen noch rund zweihundert Jahre und damit länger als alle anderen fossilen
Energieträger. Auf dem Weltmarkt kann Steinkohle von vielen Ländern, auch aus politisch stabilen Regionen,
bezogen werden. Eine politisch verursachte Versorgungskrise ist daher unwahrscheinlicher als z.B. bei Erdgas.
Nachteile

54% der menschlichen CO2-Emissionen gehen auf die Energiewirtschaft zurück. Kohleverstromung hat mit
Abstand die höchsten CO2-Emissionen von allen Formen der Stromerzeugung und gilt daher in seiner jetzigen
Form als besonders klimaschädlich.

Auch die sonstigen Emissionen von Kohlekraftwerken (Schwefeldioxid, Stickoxide, Staub) können – je nach
Zustand der Rauchgasreinigung - zur Umweltbelastung der Kraftwerksumgebung beitragen.

Braunkohle wird im Tagebau abgebaut. Dazu werden riesige Natur-, Landwirtschafts- und Siedlungsflächen
zunächst zerstört und erst lange Zeit später nach Abbauende wiederhergestellt. Oft müssen ganze Siedlungen
verlegt werden, um den Abbau zu ermöglichen.

Die Förderung von Steinkohle in Deutschland ist bereits weitestgehend abgewickelt, eine Abhängigkeit in der
Kohleversorgung lässt sich für die Bundesrepublik kaum vermeiden. China ist weltgrößter Förderer von Steinkohle. Die Arbeitsbedingungen in den chinesischen Minen gelten als hochgradig problematisch.
Zusätzliche Informationen und Vergleiche zu anderen Technologien

Kohlekraftwerke sind aktuell mit einem Anteil von über 40% das Rückgrat der deutschen Stromversorgung.
Zurzeit existieren in Deutschland 83 Stein- und 54 Braunkohle-Kraftwerke mit einer Leistung von über
100.000 MW.

Von den dreißig emissionsintensivsten Kohlekraftwerken der Europäischen Union, die im Jahr 2006 mit 393
Millionen Tonnen 10% der gesamten CO2-Emissionen der EU verursachten, befinden sich zehn in Deutschland.

Deutschland ist mit 18% der weltweiten Braunkohleförderung stärkster Nutzer von Braunkohle zur Stromproduktion.
Klassisches Kohlekraftwerk
mit CO2-Abscheidung (CCS)
Umweltbelastung
Ressourcenverbrauch
Kosten
Stromversorgung
Ökonomie /
Wirtschaft
Ökologie / Umwelt
Ein Kohlekraftwerk verbrennt die fossilen Energieträger Braunoder Steinkohle zur Stromerzeugung. Großkraftwerke (bis über
2000 MW) bestehen aus mehreren Blöcken – mit Kohleofen,
Dampfkessel, Dampfturbine, Generator, Kühlturm und Schornstein. Der Strom wird im klassischen Kohlekraftwerk mittels
Dampfturbinentechnik erzeugt: Die Kohle wird zu Kohlestaub gemahlen und in einen Brennraum eingeblasen, in dem sie verfeuert
wird. Dadurch wird ein Wasserkessel erhitzt und Wasser zum Kochen gebracht. Es entsteht Wasserdampf, der eine
Dampfturbine antreibt, über die ein Generator Strom erzeugt. Den entstehenden Abgasen wird mittels Gaswäsche
das CO2 abgetrennt, verflüssigt und in unterirdische Lagerstätten gepumpt. Dieses Verfahren der CO2-Abtrennung
und Speicherung wird als CCS-Technologie bezeichnet (nach englisch „Carbon Capture and Storage“). Klassische
Kohlekraftwerke werden mit der CCS-Technologie ab ca. 2020 nachgerüstet.
Aktuelle
Sachlage
CO2-Emission
ca. 100 (Steinkohle) bis ca. 120 (Braunkohle) g/kWh
Sonstige Emissionen
(Betrieb)
Welche
Stickstoffoxide Schwefeldioxid
radioaktive
Staub
Stoffe?
NOx
SO2
Elemente
Emissionen
0,77
0,001
0,013
0
in g / kWh
Eingriff durch Großkraftwerk selbst, zusätzlich auch durch Kohleabbau.
Eingriff in Landschaft
Folgen für biologische Kraftwerksabgase müssen von sonstigen Emissionen (SO2 etc.) gereinigt
werden, da sonst Schädigungen von Tieren und Pflanzen. Mögliche
Vielfalt
Risiken durch die Tiefeneinlagerung großer Mengen von CO2.
Flächenverbrauch
Mittlerer Flächenverbrauch durch Kraftwerk, großer Flächenverbrauch
durch Kohlebergbau (speziell Braunkohlegewinnung im Tagebau) und
CO2-Speicher.
Wasserverbrauch
Bedarf an Kühlwasser aus Flüssen, erhitztes Flusswasser kann Fluss als
Lebensraum schädigen.
Bedarf an BetriebsFörderung und Transport von Stein- oder Braunkohle nötig, weltweit
steigende Nachfrage nach Kohle.
oder Brennstoffen
Deponiebedarf
CO2 muss sicher transportiert und eingelagert werden. CO2 darf nicht
entweichen und in Kontakt mit Grundwasser kommen.
Kraftwerkskosten
2,1 Mio. Euro kostet es, 1 Mega-Watt Kraftwerksleistung zu bauen
(Neubau 2010)
Stromherstellung 2030 Zwischen 7,14 und 8,71 Cent kostet es, ein Kilo-Watt Strom zu produzieren.
Lastfähigkeit des pro- Grundlastfähig, Steinkohle teilweise mittellastfähig, keine Spitzenlastfähigkeit.
duzierten Stroms
Anforderungen an
Keine besonderen Anforderungen.
Stromnetz
Betriebsdauer einer
Anlage
Anteil am Strommix in
Deutschland 2009
In Deutschland zur Zeit installierte
Kraftwerksleistung
30-40 Jahre
0%
0 MW / Testanlagen in Planung
Im Folgenden möchten wir Ihnen noch einige oft vorgebrachte Vor- und Nachteile der Kohlekraftwerke mit CO2Abscheidung präsentieren. Diese Aufführung ist nicht vollständig oder für ihre Diskussion verpflichtend, sondern soll
lediglich zu Ihrer Information oder als Gedächtnisstütze dienen:
Vorteile

Deutschland ist reich an Kohle, wobei der Braunkohleabbau im Tagebau kostengünstig ist während der bergmännische Abbau der deutschen Steinkohle aus Kostengründen weitgehend eingestellt wurde. Fast die Hälfte
des in Deutschland produzierten Stroms stammt aus Kohlekraftwerken. Kohlestrom ist also nach derzeitigem
Stand das Rückgrat der deutschen Stromversorgung.

Kohlestrom zählt zu den billigsten Stromarten. Er ist grundlastfähig.

Die Kohlevorräte weltweit reichen noch rund zweihundert Jahre und damit länger als alle anderen fossilen Energieträger. Auf dem Weltmarkt kann Steinkohle von vielen Ländern, auch aus politisch stabilen Regionen, bezogen werden. Eine politisch verursachte Versorgungskrise ist daher unwahrscheinlicher als z.B. bei Ergas.

Mit der CCS-Technologie kann Strom aus Kohlekraftwerken fast CO2-emissionsfrei hergestellt werden.
Nachteile

54% der menschlichen CO2-Emissionen gehen auf die Energiewirtschaft zurück. Kohleverstromung hat mit Abstand die höchsten CO2-Emissionen von allen Formen der Stromerzeugung und gilt daher als besonders klimaschädlich.

Auch die sonstigen Emissionen von Kohlekraftwerken (Schwefeldioxid, Stickoxide, Staub) können – je nach Zustand der Rauchgasreinigung – zur Umweltbelastung der Kraftwerksumgebung beitragen.

Durch das Hinzufügen einer CCS-Anlage verringert sich der Wirkungsgrad eines Steinkohlekraftwerks von derzeit
ca. 38% um etwa 10- 15%, was die Kosten, den Kohlebedarf und den Schadstoffausstoß steigen lässt.

Bis das CO2 sich im Untergrund abbaut (in Mineralien umwandelt), vergehen viele 1000 Jahre. Die CO2Lagerstätten müssen also sehr lange Zeit auf mögliche Lecks ständig überwacht werden, denn in großen Mengen
austretendes CO2 kann durch Verdrängung des Sauerstoffs Tiere oder Menschen schädigen oder gar ersticken.
Zusätzliche Informationen und Vergleiche zu anderen Technologien

Kohlekraftwerke sind aktuell mit einem Anteil von über 40% das Rückgrat der deutschen Stromversorgung. Zurzeit existieren in Deutschland 83 Stein- und 54 Braunkohle-Kraftwerke mit einer Leistung von über 100 MW.

Von den dreißig emissionsintensivsten Kohlekraftwerken der Europäischen Union, die im Jahr 2006 10% der
gesamten CO2-Emissionen der EU verursachten, befinden sich zehn in Deutschland. Deutschland ist mit 18% der
weltweiten Braunkohleförderung stärkster Nutzer von Braunkohle zur Stromproduktion.
Modernes Kohlekraftwerk
Die Technik, in der moderne Kohlekraftwerke gebaut werden, nennt
sich Gas- und Dampf-Prozess mit vorgeschalteter integrierter Kohlevergasung (IGCC für die englische Bezeichnung Integrated Gasification
Combined Cycle). Sie beinhaltet die Prozessschritte Kohlenaufbereitung, Kohlenvergasung, Gasaufbereitung und Gasnutzung. IGCCs gelten
in der Industrie als „Allesfresser“. Auch andere Brennstoffe wie Biomasse oder Erdgas sind für IGCC einsetzbar, darüber hinaus Mischungen aus Kohle und Biomasse, Kohle und Petrolkoks oder auch flüssiger
Asphalt. Pionier-Anlagen werden heute vor allem von der petrochemischen Industrie betrieben, die in ihnen Raffinerierückstände verarbeitet. Fünf IGCCs auf Kohlebasis existieren derzeit
weltweit (Stand 2009). Aufgrund der hohen Wirkungsgrade von ca. 55% wird den IGCCs hohes Potenzial beigemessen für den Fall, dass Strom weiterhin in Kohlekraftwerken erzeugt werden soll.
CO2-Emission (Betrieb) ca. 660 g / kWh bei Steinkohle und 880 g / kWh bei Braunkohle
Umweltbelastung
Ressourcenverbrauch
Kosten
Stromversorgung
Ökonomie /
Wirtschaft
Ökologie / Umwelt
Sonstige Emissionen
(Betrieb)
aktuelle
Sachlage
Eingriff in Landschaft
Welche
Stickstoffoxide Schwefeldioxid
radioaktive
Staub
Stoffe?
NOx
SO2
Elemente
Emissionen
0,09
0,28
0
0
in g / kWh
Eingriff durch Großkraftwerk selbst, zusätzlich auch durch Kohleabbau.
Folgen für biologische Nahezu keine sonstigen Emissionen (SO2 etc.). Der durch die CO2Emissionen mit verursachte Klimawandel hat erhebliche Auswirkungen
Vielfalt
auf die biologische Vielfalt (z.B. Artensterben).
Flächenverbrauch
Mittlerer Flächenverbrauch durch Kraftwerk, großer Flächenverbrauch
durch Kohlebergbau (speziell Braunkohlegewinnung im Tagebau).
Wasserverbrauch
Bedarf an Kühlwasser aus Flüssen, erhitztes Flusswasser kann Fluss als
Lebensraum schädigen.
Bedarf an Betriebsoder Brennstoffen
Förderung und Transport von Stein- oder Braunkohle nötig, weltweit
steigende Nachfrage nach Kohle.
Deponiebedarf
Kein Bedarf.
Kraftwerkskosten
1,57 Mio. Euro kostet es, 1 Mega-Watt Kraftwerksleistung zu bauen
(Neubau 2030)
Stromherstellung 2030 Zwischen 5,97 und 11,22 Cent kostet es, ein Kilo-Watt Strom zu produzieren.
Lastfähigkeit des pro- Grund- und mittellastfähig, in Grenzen auch spitzenlastfähig.
duzierten Stroms
Anforderungen an
Keine besonderen Anforderungen.
Stromnetz
Betriebsdauer einer
Anlage
k. A. (mindestens
wie klassisches Kohlekraftwerk)
Anteil am Strommix in
Deutschland 2010
In Deutschland zur Zeit installierte
Kraftwerksleistung
0%
0 MW
Im Folgenden möchten wir Ihnen noch einige mögliche Vor- und Nachteile von IGCCs präsentieren. Diese Aufführung ist nicht vollständig oder für ihre Diskussion verpflichtend, sondern soll lediglich zu Ihrer Information oder als
Gedächtnisstütze dienen:
Vorteile

IGCCs sind für Kohlekraftwerke relativ emissionsarm. Aufgrund der Technologie der Kohlevergasung gibt es nur
sehr geringe Emissionen von Schwermetallen und Schwefel, bei niedriger Vergasungstemperatur auch keine
Emissionen von Stickoxiden. Ein „emissionsfreies“ IGCC ist ein technisches Forschungs- und Entwicklungsziel und
zentraler Teil einer „Sauberen Kohle“-Strategie.

IGCCs gelten als „Allesfresser“, das heißt sie können neben vergaster Kohle auch Biomassen, Industrie- wie vor
allem Raffinerierückstände als Brennstoffe nutzen. Statt Schwefeloxide zu emittieren, können IGCCs im Betriebsprozess Schwefel als Rohstoff gewinnen.

IGCCs haben von allen Kohlekraftwerken die höchsten Wirkungsgrade. Sie werden aktuell in Deutschland und
weltweit geplant.
Nachteile

Die IGCC-Technologie ist seit den 1980er Jahren bekannt. Bisher wurde sie vor allem wegen der hohen Investitions- und Stromherstellungskosten nicht umgesetzt.

Die existierenden IGCCs haben für Kohlekraftwerke eine kleine Leistung von maximal 300 MW. Erst spätere Generationen von IGCCs werden an die Leistung klassischer Kohlekraftwerke anknüpfen können.
Zusätzliche Informationen und Vergleiche zu anderen Technologien

Ein Bereich der Forschungen zu IGCC bezieht sich auf die Erzeugung chemischer Produkte. Neben Strom könnten
IGCCs in der Lage sein, Brenn- und Kraftstoffe zu produzieren, etwa Wasserstoff, Ammoniak, Methanol und Motorenkraftstoff. Alternativen zu ölbasierten Kraftstoffen auf Kohlebasis können eine interessante Zukunftsoption
sein.

Als ein Hauptargument der Einführung von IGCCs gilt gerade die Vereinfachung der CO2-Abscheidung durch das
Verfahren der Kohlevergasung. Ein IGCC ohne CCS bleibt in diesem Sinn auf halbem Weg stehen und schöpft die
Vorteile der Technologie hinsichtlich einer „sauberen Kohle“-Option nicht aus. Dafür ist allerdings der Wirkungsgrad der Anlagen höher, die Stromherstellungskosten sind geringer.

Besonders die USA zeigen sich an den Möglichkeiten von IGCCs interessiert. Die Technologien der fünf bisherigen IGCCS, die alle in den 1990er Jahren gebaut wurden, sollen dabei nicht fortgesetzt, sondern durch neuere
Typen ersetzt werden.
Modernes Kohlekraftwerk
mit CO2-Abscheidung (CCS)
Die Technik, in der moderne Kohlekraftwerke gebaut werden,
nennt sich Gas- und Dampf-Prozess mit vorgeschalteter integrierter Kohlevergasung (IGCC für englisch „Integrated Gasification
Combined Cycle“). Das Verfahren der Kohlevergasung erleichtert
die Abtrennung und Speicherung von CO2 über die CCSTechnologie (CCS für englisch „Carbon Capture and Storage“). Da
CCS-Pilotanlage
dieses Verfahren technologisch aufwändig ist, erhöht es die für
ein IGCC ohnehin hohen Investitions- und Stromherstellungskosten weiter – letztere könnten sich gegenüber einem klassischen Kohlekraftwerk nahezu verdoppeln. Ein IGCC mit
CCS gilt dafür als zentrales Element für die Erreichung des Ziels einer emissionsarmen Stromgewinnung aus Kohle.
IGCCs mit CCS haben vor einer industriellen Nutzung noch einen hohen Forschungsbedarf.
CO2-Emission (Betrieb) ca. 75 g / kWh bei Steinkohle und ca. 200 g / kWh bei Braunkohle
Umweltbelastung
Eingriff in Landschaft
Ressourcenverbrauch
Kosten
Wasserverbrauch
Bedarf an Betriebsoder Brennstoffen
Mittlerer Flächenverbrauch durch Kraftwerk, großer Flächenverbrauch
durch Kohlebergbau (speziell Braunkohlegewinnung im Tagebau) und
CO2-Speicher.
Bedarf an Kühlwasser aus Flüssen, erhitztes Flusswasser kann Fluss als
Lebensraum schädigen.
Förderung und Transport von Stein- oder Braunkohle nötig, weltweit
steigende Nachfrage nach Kohle.
Deponiebedarf
CO2 muss sicher transportiert und eingelagert werden. CO2 darf nicht
entweichen oder in Kontakt mit dem Grundwasser kommen.
Kraftwerkskosten
2,06 Mio. Euro kostet es, 1 Mega-Watt Kraftwerksleistung zu bauen
(Neubau 2030)
Stromherstellung 2030 Zwischen 7,57 und 9,07 Cent kostet es, ein Kilo-Watt Strom zu produzieren.
Lastfähigkeit des pro-
aktuelle
Sachlage
Welche
Stickstoffoxide Schwefeldioxid
radioaktive
Staub
Stoffe?
NOx
SO2
Elemente
Emissionen
0,1
0,033
0
0
in g / kWh
Eingriff durch Großkraftwerk selbst, zusätzlich auch durch Kohleabbau.
Folgen für biologische Nahezu keine sonstigen Emissionen (SO2 etc.). Mögliche Risiken durch
die Tiefeneinlagerung großer Mengen von CO2.
Vielfalt
Flächenverbrauch
Stromversorgung
Ökonomie /
Wirtschaft
Ökologie / Umwelt
Sonstige Emissionen
(Betrieb)
Grund- und mittellastfähig, in Grenzen auch spitzenlastfähig.
duzierten Stroms
Anforderungen an
Keine besonderen Anforderungen.
Stromnetz
Betriebsdauer einer
Anlage
k. A. (mindestens
wie klassisches Kohlekraftwerk)
Anteil am Strommix in
Deutschland 2010
In Deutschland zur Zeit installierte
Kraftwerksleistung
0%
0 MW
Im Folgenden möchten wir Ihnen noch einige mögliche Vor- und Nachteile von IGCCs mit CCS präsentieren. Diese
Aufführung ist nicht vollständig oder für ihre Diskussion verpflichtend, sondern soll lediglich zu Ihrer Information
oder als Gedächtnisstütze dienen:
Vorteile

IGCCs mit CCS sind für Kohlekraftwerke so emissionsarm wie nach derzeitigem Wissensstand möglich. Sie sind
weitgehend, in Zukunft vielleicht vollkommen frei von CO2-Emissionen in die Luft und lösen damit einen zentralen Nachteil der Kohleverstromung auf. Aufgrund der Technologie der Kohlevergasung gibt es nur sehr geringe
Emissionen von Schwermetallen und Schwefel, bei niedriger Vergasungstemperatur auch keine Emissionen von
Stickoxiden. Ein „emissionsfreies“ IGCC ist ein technisches Forschungs- und Entwicklungsziel und zentraler Teil
einer „Sauberen Kohle“-Strategie.

IGCCs gelten als „Allesfresser“, das heißt sie können neben vergaster Kohle auch Biomassen, Industrie- wie vor
allem Raffinerierückstände als Brennstoffe nutzen. Statt Schwefeloxide zu emittieren, können IGCCs im Betriebsprozess Schwefel als Rohstoff gewinnen.
Nachteile

Die IGCC-Technologie ist seit den 1980er Jahren bekannt. Bisher wurde sie vor allem wegen der hohen Investitions- und Stromherstellungskosten nicht umgesetzt. Ein IGCC mit CCS hat Stromherstellungskosten von 180%
gegenüber einem klassischen Kohlekraftwerk nach heutigem Stand.

Die existierenden IGCCs haben für Kohlekraftwerke eine kleine Leistung von maximal 300 MW. Erst spätere
Generationen von IGCCs werden an die Leistung klassischer Kohlekraftwerke anknüpfen können.

Ein IGCC mit CCS hätte aktuell einen Wirkungsgrad von 42%. Damit läge das Kraftwerk unter den Werten für
aktuell neu gebaute klassische Kohlekraftwerke und über 10% unter dem Wert eines IGCC ohne CCS.
Zusätzliche Informationen und Vergleiche zu anderen Technologien

IGCC-Kraftwerke werden erst in Zukunft gebaut werden können. Sie haben aber das größte Verbesserungspotential für einen hohen Wirkungsgrad.

IGGC-Kraftwerke gelten zwar als teuer. In Verbindung mit der CCS-Technologie werden sie aber deutlich effizienter bei der Stromherstellung und der Verringerung der CO2-Emissionen sein.
Modernes Gas-Kraftwerk
Gas- und Dampfkraftwerke (GuD) haben schon heute die klassischen Gaskraftwerke nahezu abgelöst. Wie in klassischen
Gaskraftwerken wird Erdgas mit Luft in einer Gasturbine verbrannt. Anstatt die heißen Abgase direkt zu emittieren wird
die Wärme durch ein System mehrerer Wärmetauscher zur
Dampferzeugung genutzt und der entstandene Dampf treibt
eine Dampfturbine an, die ebenfalls Strom erzeugt. Durch
diesen 2. Nutzkreislauf wird die Energie der Abgase bis auf
unter 100°C herunter genutzt, so dass GuD-Kraftwerke viel
effizienter (bis zu 60% Gesamteffizienz) die Energie des Erdgases in Strom umwandeln. Jedoch werden bei diesem Kraftwerkstyp CO2 und andere Abgase emittiert und fossiler Brennstoff verbraucht. Gaskraftwerke sind in der Herstellung relativ billig, der Brennstoff Erdgas aber relativ
teuer.
CO2-Emission (Betrieb) 345 g/kWh
Umweltbelastung
Eingriff in Landschaft
Ressourcenverbrauch
Kosten
aktuelle
Sachlage
Welche
Stickstoffoxide Schwefeldioxid
radioaktive
Staub
Stoffe?
NOx
SO2
Elemente
Emissionen
0,09
0
2,6
0
in g / kWh
Vergleichbar geringer Eingriff entsprechend einer Fabrik – eine Werkhalle, ein Schornstein, kein Kühlturm nötig.
Folgen für biologische Kraftwerksabgase beinhalten in geringen Maßen SO2, was sauren Regen und Baumschädigung verursachen kann.
Vielfalt
Flächenverbrauch
Stromversorgung
Ökonomie /
Wirtschaft
Ökologie / Umwelt
Sonstige Emissionen
(Betrieb)
Deponiebedarf
Sehr geringer Flächenverbrauch für Kraftwerk, Erdgasförderung und transport (Pipelines) verbrauchen mehr Fläche.
Kein Kühlwasserzu- und -ablauf notwendig, nur bei Dampfzwischenkühlung Wasserzulauf nötig.
Da die weltweiten Reserven an Erdgas (je nach Schätzung 70-200 Jahre)
von allen fossilen Rohstoffen die geringsten sind, wird der Brennstoff
bereits zum Teil mit Biogas gemischt.
Kein Bedarf.
Kraftwerkskosten
0,63 Mio. Euro kostet es, 1 Mega-Watt Kraftwerksleistung zu bauen
Wasserverbrauch
Bedarf an Betriebsoder Brennstoffen
(Neubau 2030)
Stromherstellung 2030 Zwischen 4,99 und 8,88 Cent kostet es, ein Kilo-Watt Strom zu produzieren.
Lastfähigkeit des pro- Gaskraftwerke sind grund- und mittellastfähig, reine Gasturbinen sogar
voll spitzenlastfähig (Anlaufzeit 2min).
duzierten Stroms
Anforderungen an
Keine besonderen Anforderungen.
Stromnetz
Betriebsdauer einer
Anlage
Anteil am Strommix in
Deutschland 2010
In Deutschland zur Zeit installierte
Kraftwerksleistung
30-50 Jahre
12%
ca. 15.796 MW
Im Folgenden möchten wir Ihnen noch einige oft vorgebrachte Vor- und Nachteile der Gas- und Dampfkraftwerke
präsentieren. Diese Aufführung ist nicht vollständig oder für ihre Diskussion verpflichtend, sondern soll lediglich
zu Ihrer Information oder als Gedächtnisstütze dienen:
Vorteile

Die Gasturbine eines Gaskraftwerks liefert nach dem hochfahren schon nach wenigen Minuten Strom an
das Stromnetz, die Erhitzung des Dampfkreislaufs benötigt etwas länger. Dennoch ist ein GuD-Kraftwerk
dazu in der Lage auch Spitzenlaststrom zu produzieren.

Die Technik, die Gasturbinenkraftwerken zugrunde liegt, ist gut beherrschbar und ausgereift.

Die Verbrennung von Erdgas erfolgt so sauber, dass nach geschaltete, komplizierte und teure Abgasfilteranlagen nicht notwendig sind um Umweltauflagen zu erfüllen.
Nachteile

Da in einem Gaskraftwerk ein fossiler Energieträger verbrannt wird, wird klimaschädliches CO2 in die Atmosphäre abgegeben.

Die Effizienz eines Gaskraftwerks, welches nur mittels einer Gasturbine und eines Generators Strom erzeugt, ist mit etwa 40-45% eher mittelmäßig. Daher werden nur noch moderne GuD-Anlagen mit einer Effizienz um 60% gebaut und bestehende Kraftwerke umgerüstet.

Die Lagerung und der Transport von Gas sind nur unter großem Aufwand und Raumverbrauch möglich.
Daher wird Erdgas zumeist mittels einer Pipeline stetig anliefert und nur eine kleine Reserve zwischengespeichert. Dies zieht eine Abhängigkeit von der Verlässlichkeit und der politischen Stabilität der Lieferanten (v.a. arabische Halbinsel und Russland) nach sich.

Die Schätzungen, wie lange die Erdgas-Produzenten den aktuellen Erdgasbedarf noch decken können, reichen von 50 bis zu 200 Jahren. Um die Produktion länger Aufrecht erhalten zu können, werden zurzeit eine Reihe so genannter „unkonventioneller“ Fördermethoden getestet. Dazu gehören die Förderung aus
porösen Schiefern, gasgefüllten Sandschichten, untermeerischen Gas-Hydraten und die Methangewinnung aus Kohleflözen. Erst durch gestiegene Gaspreise wurden diese Methoden wirtschaftlich, so dass bei
einem Anstieg des Anteils dieser Fördermethoden weiter steigende Preise zu erwarten sind.
Zusätzliche Informationen und Vergleiche zu anderen Technologien

Die emittierte Menge des Treibhausgases CO2 bei der Verbrennung von Erdgas liegt deutlich unter der der
Verbrennung von Kohle (circa 50% weniger),

Die aktuellen Verbrauchsdaten hochgerechnet, werden die Gasvorkommen im Vergleich zu den anderen
fossilen Energieträgern (Kohle und Öl) schneller verbraucht sein.

Die Erzeugung derselben Menge Strom aus Erdgas ist etwa 3 mal so teurer wie aus Kohle, allerdings
kommen zu den reinen Brennstoffkosten der Kohle noch die notwendige, komplizierte Abgasreinigung
der Kohlekraftwerke hinzu, die für GuD-Anlagen entfällt.
Kernkraftwerk
Ein Kernkraftwerk ist ein thermisches Kraftwerk, es wandelt durch
kontrollierte Kernspaltung Energie des Ausgangsstoffs Uran 235 in
Wärme und diese in elektrische Energie um. Ein typischer Block
verfügt über einen Reaktor, eine Dampfturbine und einen Kühlturm. Durch Kernspaltung im Reaktor erzeugte Wärme erhitzt
Wasser, welches verdampft und in mehreren Stufen durch eine
Dampfturbine geführt wird. Über die Bewegung der Turbine erzeugt ein Generator Strom. Jeder Block eines Kernkraftwerks erzeugt fortlaufend Strom, damit ist Atomstrom grundlastfähig. Im
Betrieb werden keine CO2-Emissionen erzeugt. Nebenprodukt der
Stromerzeugung sind allerdings radioaktive atomare Abfälle, die als extrem gesundheitsgefährdend gelten und in
äußerst langen Zeiträumen von bis zu hunderttausend Jahren zerfallen. Während dieser gesamten Zeit müssen
atomare Abfälle so gelagert werden, dass sie dauerhaft aus der Umwelt ausgeschlossen sind.
CO2-Emission (Betrieb) 0 g/kWh
Umweltbelastung
Eingriff in Landschaft
Ressourcenverbrauch
Kosten
Wasserverbrauch
Bedarf an Betriebsoder Brennstoffen
Flächenverbrauch durch Größe des Kraftwerks, nur im Fall von Störfällen auch durch Verstrahlung.
Bedarf an Kühlwasser aus Flüssen, erhitztes Flusswasser kann Fluss als
Lebensraum schädigen.
Förderung und Transport von Uran notwendig. Die bekannten Uranreserven reichen für ca. 85 Jahre.
Deponiebedarf
Radioaktive Rückstände wie verbrauchte Brennelemente, aber auch
jegliches verstrahltes Material, müssen sicher und extrem langfristig
gelagert werden. Gegenwärtig existieren nur Zwischenlager.
Kraftwerkskosten
2,68 Mio. Euro kostet es, 1 Mega-Watt Kraftwerksleistung zu bauen
(Neubau 2030)
Stromherstellung 2030 Zwischen 6,37 und 7,04 Cent kostet es, ein Kilo-Watt Strom zu produzieren.
Lastfähigkeit des pro-
aktuelle
Sachlage
Welche
Stickstoffoxide Schwefeldioxid
radioaktive
Staub
Stoffe?
NOx
SO2
Elemente
Emissionen
0,0035
0
0
0
in g / kWh
Eingriff in Landschaft durch Größe des Kraftwerks und seiner Kühltürme. Regionale Verringerung der Attraktivität von Wohngebieten.
Folgen für biologische Gravierende Folgen für tierische und pflanzliche Artenvielfalt für den
Fall eines schwerwiegenden Störfalls.
Vielfalt
Flächenverbrauch
Stromversorgung
Ökonomie /
Wirtschaft
Ökologie / Umwelt
Sonstige Emissionen
(Betrieb)
Grundlastfähig, nicht spitzenlastfähig.
duzierten Stroms
Anforderungen an
Keine besonderen Anforderungen.
Stromnetz
Betriebsdauer einer
Anlage
40-60 Jahre
Anteil am Strommix in
Deutschland 2010
23%
In Deutschland zur Zeit installierte
Kraftwerksleistung
Ca. 21.000 MW
Im Folgenden möchten wir Ihnen noch einige oft vorgebrachte Vor- und Nachteile der Kernkraft präsentieren.
Diese Aufführung ist nicht vollständig oder für ihre Diskussion verpflichtend, sondern soll lediglich zu Ihrer Information oder als Gedächtnisstütze dienen:
Vorteile

Atomstrom ist aus betriebswirtschaftlicher Sicht relativ kostengünstig. Sind die hohen Investitionen für den
Kraftwerksbau einmal geleistet, braucht der laufende Betrieb eines AKWs relativ wenige Ressourcen. Der
Brennstoff Uran 235 wird nur in sehr geringen Mengen verbraucht.

Kernenergie ist mit wenigen CO2-Emissionen verbunden und wird von ihren Befürwortern als Möglichkeit zur
Klima schonenden Stromerzeugung empfohlen.

Die Stromerzeugung aus Kernkraftwerken ist grundlastfähig. Bei einer Überhitzung des Kühlwasserzuflusses in
heißen Sommern kann jedoch eine Drosselung der Anlagenleistung erforderlich sein.
Nachteile

Die Nachteile liegen vor allem in den Punkten Sicherheit und Entsorgung. So ist das Problem der Endlagerung
atomarer Abfälle noch nicht gelöst. Weltweit existiert zur Stunde kein einziges Endlager. Der Zeitraum von
100.000 Jahren, während dessen Atommüll strahlen kann, sprengt den politischen Verantwortungsrahmen.

Die Möglichkeit eines Größten Anzunehmenden Unfalls (GAU bzw. Super-GAU) ist für verantwortungsvoll
konstruierte und betriebene Reaktoren extrem unwahrscheinlich, aber nicht ganz auszuschließen. Die Schäden an Mensch und Natur wären jedoch enorm und sind eigentlich unabschätzbar und – trotz sehr geringer
Wahrscheinlichkeit – nicht vollständig versicherbar.

Ungeklärt ist auch, wie Kernkraftwerke gegen terroristische Angriffe verteidigt werden können. Kernenergie
beinhaltet zudem aufgrund der Waffenfähigkeit von hoch angereichertem Uran ein internationales Sicherheitsdilemma, wie zurzeit im Fall der Auseinandersetzung der internationalen Staatengemeinschaft mit dem
Iran deutlich wird.
Zusätzliche Informationen und Vergleiche zu anderen Technologien

Heute sind laut der Internationalen Atomenergieorganisation 437 Kernkraftwerksblöcke in Betrieb und weitere 55 im Bau. Seit den 1990err Jahren hat sich weltweit das Wachstum der Anzahl von Kernkraftwerken deutlich verlangsamt. Im Jahr 2008 wurde – zum ersten Mal seit den 1960er Jahren – kein einziges neues Kernkraftwerk in Betrieb genommen.

Folgende Reaktortypen können unterschieden werden: Siedewasserreaktor (Weiterentwicklung: ABWR,
ABWR II), Druckwasserreaktor (Konvoi, EPR), Brutreaktor und CANDU-Reaktor (Advanced CANDU), in Zukunft
womöglich auch Hochtemperaturreaktor (PBMR) und Mikroreaktoren (z.B. RSK). Die Generationen dieser
Grundtypen stellen verschiedene Etappen der Erforschung der Kernkraftnutzung dar und unterscheiden sich
vor allem nach Leistung und Sicherheit.
Windkraftanlagen – onshore
Strom aus Windenergie wird über Windkraftanlagen gewonnen,
die entweder auf dem Land (onshore) oder auf dem Wasser (offshore) installiert sind. Die Umwandlung erfolgt weitgehend direkt,
indem die Rotoren – die Flügel eines Windrads – durch den Wind
in Drehung versetzt werden. Die entstehende Bewegungsenergie
wird in einem angeschlossenen Generator zu elektrischem Strom
umgewandelt. Die Menge des aus Windkraft gewonnenen Stroms
hängt maßgeblich von der Windstärke ab. Da die Windstärke mit
zunehmendem Abstand vom Boden steigt, werden zunehmend
höhere Windräder gebaut. Ebenso wächst der Durchmesser der Windräder an, um die Effizienz der Anlagen zu
erhöhen. Einzelne Windräder können bei Vollbetrieb etwa 250 bis 300 kW erzeugen, Windparks aus einer Vielzahl
von Windkraftanlagen haben in Deutschland eine installierte Leistung von bis zu 200 MW.
CO2-Emission (Betrieb) 0 g/kWh
Umweltbelastung
Welche
Stickstoffoxide Schwefeldioxid
radioaktive
Staub
Stoffe?
NOx
SO2
Elemente
Emissionen
0
0
0
0
in g / kWh
Eingriff in Landschaft Optischer Eingriff in Landschaft durch zahlreiche hoch aufragende Rotoren bedeutend, zudem Lärmbelastung und störender Schattenwurf in
unmittelbarer Umgebung.
Folgen für biologische Gefahr der Tötung von Vögeln oder Fledermäusen („Vogelschlag“).
Vielfalt
Kosten
Ressourcenverbrauch
Flächenverbrauch
Wasserverbrauch
Hoher Flächenbedarf durch Vielzahl einzeln stehender Windkraftanlagen in einem Windpark. Fläche kann landwirtschaftlich genutzt werden.
Üblich ist ein Abstand von mindestens 500 Metern zu Wohngebieten.
Kein Bedarf.
Bedarf an Betriebs-
Kein Bedarf.
oder Brennstoffen
Deponiebedarf
Kein Bedarf.
Kraftwerkskosten
1,08 Mio. Euro kostet es, 1 Mega-Watt Kraftwerksleistung zu bauen
(Neubau 2030)
Stromherstellung 2030 Zwischen 6,40 und 7,07 Cent kostet es, ein Kilo-Watt Strom zu produzieren.
Lastfähigkeit des pro-
Stromversorgung
Ökonomie /
Wirtschaft
Ökologie / Umwelt
Sonstige Emissionen
(Betrieb)
aktuelle
Sachlage
duzierten Stroms
Anforderungen an
Stromnetz
Betriebsdauer einer
Anlage
20 Jahre
Weder grund- noch spitzenlastfähig aufgrund schwankender Windverhältnisse.
Hohe Anforderung an Stromnetze durch stark schwankende Einspeisung. Ohne Ausbau von Stromspeichern und modernen Netzen kann
der Anteil von Windkraft am Strommix nicht wesentlich erhöht werden.
Anteil am Strommix in
Deutschland 2010
6%
In Deutschland zur Zeit installierte
Kraftwerksleistung
Ca. 25.777 MW
Im Folgenden möchten wir Ihnen noch einige oft vorgebrachte Vor- und Nachteile der Onshore-Windkraft präsentieren. Diese Aufführung ist nicht vollständig oder für ihre Diskussion verpflichtend, sondern soll lediglich zu Ihrer
Information oder als Gedächtnisstütze dienen:
Vorteile




Nur bei der Produktion der Windkraftanlage wird CO2 emittiert, der Betrieb erzeugt kein CO2 oder andere
Abfallstoffe.
Für den Betrieb einer Windkraftanlage werden keine Rohstoffe wie Uran, Kohle oder Gas benötigt.
Windenergie wird kostenfrei und auf Dauer geliefert. Die Energie muss nicht aus anderen Ländern importiert
werden.
Die Produktionskosten pro Kilowattstunde liegen zwar über dem Niveau der Energieproduktion aus fossilen
Energieträgern, sind aber langfristig nicht von der Preisentwicklung dieser Rohstoffe abhängig und werden
mit zunehmender Massenproduktion der Windräder noch sinken.
Nachteile





Strom kann nur geliefert werden, wenn genug und nicht zu viel Wind weht – ab 80 km/h Windgeschwindigkeit (=Sturm) werden Windkraftanlagen abgeschaltet. Windstrom fließt also nicht kontinuierlich, sondern
schwankt stark und schnell. Daher ist Windkraft nicht zur Abdeckung der Grundlast geeignet.
Der Anteil von Windkraft am deutschen Strommix kann nur dann bedeutend erhöht werden, wenn Technologien zur Speicherung von Energie (z.B. Pumpspeicherwerke, Druckluftspeicher) und modernisierte Netze zur
Verfügung stehen.
Windkraftanlagen an Land können durch die Rotorbewegung Vögel oder Fledermäuse erschlagen („Vogelschlag“).
Die Energieproduktion erfolgt über eine Vielzahl von kleineren bis mittleren Generatoren, weswegen ganze
Landschaftszüge durch Windparks optisch verändert werden. Dieser Effekt wird oft als „Verspargelung der
Landschaft“ bezeichnet.
Bei niedrigem Sonnenstand werfen die sich drehenden Windräder lange Schatten. Wohnhäuser, die in diesem
Bereich stehen, unterliegen dann dem so genannten „Schattenschlag“, also ständigem Wechsel von Schatten
und Licht. Um die Belästigung von Anwohnern zu minimieren müssen Abstandsregelungen oder Nutzungszeiten eingehalten werden.
Zusätzliche Informationen und Vergleiche zu anderen Technologien

Onshore Windenergie verursacht mehr Lärm und Schattenschlag als offshore (auf dem Meer/vor der Küste)
Windenergie. Dies kann für Anwohner belästigend sein.

Die Nutzung von Windenergie ist offshore deutlich teurer als onshore, da der Bau von Anlagen im Meer technisch sehr aufwändig ist, zusätzlich sind die speziellen Stromleitungen zum Festland teuer und verbrauchen
einen Teil des produzierten Stroms für die Umwandlung zwischen Gleich- und Wechselstrom. Auch die Wartungsarbeiten sind komplizierter.

Unter den Erneuerbaren Energien gilt Windkraft gegenwärtig als die kostengünstigste Energiequelle. Außerdem hat Windkraft den höchsten Anteil am deutschen Strommix unter allen Erneuerbaren Energien.

Windkraft ist eine der am stärksten wachsenden Energieformen in Deutschland. Zwischen 2001 und 2008 hat
sich die Windstromerzeugung hierzulande nahezu vervierfacht.
Windkraftanlagen – offshore
Es werden Windkraftanlagen auf dem Land (onshore) und auf
dem Wasser (offshore) unterschieden. Offshore Windstrom wird
über Windkraftanlagen gewonnen, die im Meeresboden verankert
sind – daher befinden sie sich in Küstennähe, nicht auf der Hochsee. Die Umwandlung erfolgt weitgehend direkt, indem die Rotoren – die Flügel eines Windrads – durch den Wind in Drehung
versetzt werden. Die entstehende Bewegungsenergie wird in einem angeschlossenen Generator zu elektrischem Strom umgewandelt. Der Strom mehrerer beieinander stehender Windräder
(ein sog. Windpark) wird durch ein Seekabel an Land transportiert
und ins Netz eingespeist. Der erste offshore Windpark Deutschlands zu Forschungszwecken heißt „Alpha Ventus“ und erzeugt mit 12 Windrädern bis zu 60 MW Strom.
CO2-Emission (Betrieb) g/kWh: 0
Umweltbelastung
Welche
Stickstoffoxide Schwefeldioxid
radioaktive
Staub
Stoffe?
NOx
SO2
Elemente
Emissionen
0
0
0
0
in g / kWh
Eingriff in Landschaft Eingriff in Landschaft durch zahlreiche hoch aufragende Rotoren aus
dem Wasser, dieses Problem tritt bei Windparks außerhalb der Sichtweite der Küste nicht auf.
Folgen für biologische Gefahr der Tötung von Seevögeln, wenn deren Zugruten durch den
Windpark führen („Vogelschlag“).
Vielfalt
Kosten
Ressourcenverbrauch
Flächenverbrauch
Stromversorgung
Ökonomie /
Wirtschaft
Ökologie / Umwelt
Sonstige Emissionen
(Betrieb)
Aktuelle
Sachlage
Wasserverbrauch
Hoher Flächenbedarf durch viele Windkraftanlagen auf Wasserfläche
erzeugt einen Nutzungskonflikt mit der Fischerei.
Kein Bedarf.
Bedarf an Betriebs-
Kein Bedarf.
oder Brennstoffen
Deponiebedarf
Kein Bedarf.
Kraftwerkskosten
1,72 Mio. Euro kostet es, 1 Mega-Watt Kraftwerksleistung zu bauen
(Neubau 2030)
Stromherstellung 2030 Zwischen 5,18 und 6,00 Cent kostet es, ein Kilo-Watt Strom zu produzieren.
Lastfähigkeit des pro- Weder grund- noch spitzenlastfähig aufgrund schwankender Windverhältnisse.
duzierten Stroms
Anforderungen an
Stromnetz
Betriebsdauer einer
Anlage
20 Jahre
Hohe Anforderung an Stromnetze durch stark schwankende Einspeisung. Ohne Ausbau von Stromspeichern und modernen Netzen kann
der Anteil von Windkraft am Strommix nicht wesentlich erhöht werden.
Spezielle Übertragungstechnik (Hochspannungsgleichstromübertragung) ist notwendig für Stromtransport an die Küste.
Anteil am Strommix in
Deutschland 2010
0% (Betriebsbeginn
April 2010)
In Deutschland zur Zeit installierte
Kraftwerksleistung
60 MW (Alpha Ventus)
Im Folgenden möchten wir Ihnen noch einige oft vorgebrachte Vor- und Nachteile der Offshore-Windkraft präsentieren. Diese Aufführung ist nicht vollständig oder für ihre Diskussion verpflichtend, sondern soll lediglich zu
Ihrer Information oder als Gedächtnisstütze dienen:
Vorteile

Nur bei der Produktion der Windkraftanlage wird CO2 emittiert, der Betrieb erzeugt kein CO2 oder andere
Abfallstoffe.

Für den Betrieb einer Windkraftanlage werden keine Rohstoffe wie Uran, Kohle oder Gas benötigt.

Windenergie wird kostenfrei und auf Dauer geliefert. Die Energie muss nicht aus anderen Ländern importiert
werden.

Die Produktionskosten pro Kilowattstunde liegen zwar über dem Niveau der Energieproduktion aus fossilen
Energieträgern, sind aber langfristig nicht von der Preisentwicklung dieser Rohstoffe abhängig und werden
mit zunehmender Massenproduktion der Windräder noch sinken.
Nachteile




Strom kann nur geliefert werden, wenn genug und nicht zu viel Wind weht – ab 80 km/h Windgeschwindigkeit (=Sturm) werden Windkraftanlagen abgeschaltet. Windstrom fließt also nicht kontinuierlich, sondern
schwankt stark und schnell. Daher ist Windkraft nicht zur Abdeckung der Grundlast geeignet.
Der Anteil von Windkraft am deutschen Strommix kann nur dann bedeutend erhöht werden, wenn Technologien zur Speicherung von Energie (z.B. Pumpspeicherwerke, Druckluftspeicher) und modernisierte Netze zur
Verfügung stehen.
Windkraftanlagen in Küstennähe oder in den Zugruten der Vögel können durch die Rotorbewegung Seevögel
erschlagen („Vogelschlag“).
Die Meeresoberfläche wird durch eine Vielzahl einzelnstehender Windräder optisch verändert.
Zusätzliche Informationen und Vergleiche zu anderen Technologien

Der durch offshore Windenergie verursachte Lärm und Schattenschlag stört im Vergleich zu onshore Windenergienutzung keine Menschen.

Da auf dem Meer der Wind stärker und häufiger weht als an Land, kann offshore mehr Strom mit einem
Windrad produziert werden als an Land.

Die Nutzung von Windenergie ist offshore deutlich teurer als onshore, da der Bau von Anlagen im Meer technisch sehr aufwändig ist, die Wartungen aufgrund der Witterungsbedingungen häufiger stattfinden müssen
und teurer sind.

Da der Strom bis zum Festland übermittelt werden muss, ist eine zusätzliche Transformationsstation im
Windpark und an der Küste notwendig. Dieser Aufwand verteuert den Strompreis und bedeutet Effizienzverluste.

Unter den Erneuerbaren Energiequellen gilt offshore Windkraft gegenwärtig als die Energiequelle mit dem
größten nutzbaren Zukunftspotential, da die technischen Probleme des Betriebs zunehmend gelöst werden.

Wenn Fragen des Netzanschlusses und der Speichertechnik gelöst werden können, kann die offshore Windenergie sehr rasch ausgebaut werden und 2020 bereits 15-20% des deutschen Energiebedarfs decken.
Photovoltaik-Anlage
Die Umwandlung der Sonnenenergie in elektrische Energie geschieht in
einer Photovoltaik (PV)-Anlage aus Silizium-Solarzellen – anders als in
thermischen Kraftwerken – direkt. Funktionsprinzip ist der „photovoltaische Effekt“: Durch Lichteinstrahlung wird ein Spannungsgefälle hervorgerufen, das zur Erzeugung von elektrischer Energie genutzt werden kann.
Solarzellen erzeugen aus Tageslicht zunächst Gleichstrom, der in Wechselstrom umgewandelt und in das Stromnetz eingespeist oder in Akkumulatoren gespeichert wird. Heute existieren auf vielen Dächern in Deutschland
dezentrale Anlagen bis ca. 10 kW Spitzenleistung, größere Anlagen bringen
es
auf eine Spitzenleistung von gegenwärtig bis zu 46 MW. International hat
Deutschland eine führende Stellung in der Nutzung von Photovoltaik inne. Der Preis von Solarstrom aus Photovoltaik
ist zurzeit aufgrund hoher Investitionssummen und relativ niedriger Volllaststundenzahl (schwankende Sonneneinstrahlung) noch nicht voll konkurrenzfähig. Ohne Speichermöglichkeit ist Photovoltaik weder grund- noch spitzenlastfähig.
CO2-Emission (Betrieb) 0 g/kWh
Umweltbelastung
Eingriff in Landschaft
Ressourcenverbrauch
Kosten
Wasserverbrauch
Sehr gering. Die meisten PV-Anlagen befinden sich auf Dächern, selten
sind PV-Kraftwerke auch auf Freiflächen.
Kein Bedarf.
Bedarf an Betriebs-
Kein Bedarf.
oder Brennstoffen
Deponiebedarf
Kein Bedarf.
Kraftwerkskosten
1,59 Mio. Euro kostet es, 1 Mega-Watt Kraftwerksleistung zu bauen
(Neubau 2030)
Stromherstellung 2030 Zwischen 17,43 und 19,26 Cent kostet es, ein Kilo-Watt Strom zu produzieren.
Lastfähigkeit des pro-
Aktuelle
Sachlage
Welche
Stickstoffoxide Schwefeldioxid
radioaktive
Staub
Stoffe?
NOx
SO2
Elemente
Emissionen
0
0
0
0
in g / kWh
Fast kein Eingriff. Die meisten PV-Anlagen befinden sich auf Dächern,
selten sind PV-Kraftwerke auch auf Freiflächen.
Folgen für biologische Keine durch Betrieb. Erhebliche Umweltfolgen können jedoch durch
Siliziumabbau bedingt werden.
Vielfalt
Flächenverbrauch
Stromversorgung
Ökonomie /
Wirtschaft
Ökologie / Umwelt
Sonstige Emissionen
(Betrieb)
Weder grundlastfähig noch spitzenlastfähig.
duzierten Stroms
Anforderungen an
Stromnetz
Betriebsdauer einer
Anlage
20 (klein)-40 Jahre
Stromnetz muss hohe und schnelle Schwankungen in der Einspeisung
bewältigen können. Ausbau von Stromspeichern und moderne Netze
notwendig.
Anteil am Strommix in
Deutschland 2010
1%
In Deutschland zur Zeit installierte
Kraftwerksleistung
Ca. 9.800 MW
Im Folgenden möchten wir Ihnen noch einige oft vorgebrachte Vor- und Nachteile der Photovoltaik präsentieren.
Diese Aufführung ist nicht vollständig oder für ihre Diskussion verpflichtend, sondern soll lediglich zu Ihrer Information oder als Gedächtnisstütze dienen:
Vorteile

Die Sonne ist ein für Milliarden Jahre nicht versiegender Energiequell.

Die Nutzung von Sonnenenergie verursacht keine direkten Emissionen und hat geringen Flächenbedarf, der
durch die Weiterentwicklung der PV-Technik (z.B. transparente organische Photovoltaikzellen) noch deutlich
verkleinert werden kann.

Photovoltaik ist weitgehend frei von gesundheitlichen Risiken und negativen Umwelteinflüssen. Ihr Einsatz ist
flexibel von dezentralen Selbstversorgungsanlagen auf dem Dach bis zu PV-Großanlagen.

Photovoltaik hat keine Brennstoffkosten.
Nachteile

Hauptnachteil ist die Wirtschaftlichkeit: Strom aus Photovoltaik ist gegenwärtig teuer. Nach der Neufassung des
Erneuerbare-Energien-Gesetzes 2009 wird die Kilowattstunde aus Photovoltaik mit ca. 30 Cent vergütet.

Strom aus Sonnenergie ist ohne Speicher weder grundlast- noch spitzenlastfähig. Größere Photovoltaikkraftwerke sind auf Speichertechnologien und moderne Netze angewiesen. Gegenwärtig beträgt der Anteil des mit PVAnlagen erzeugten Stroms in Deutschland trotz hoher Investitionen und Subventionen nur ein Prozent.

Es gibt eine minimale Chance, dass Photovoltaik-Anlagen bei Überbeanspruchung selbst Feuer fangen und etwa
zu einem Hausbrand führen können. Fälle von Bränden kamen etwa 2009 in die Medien.
Zusätzliche Informationen und Vergleiche zu anderen Technologien

Aufgrund der vorwiegend ökonomischen Hürden liegt der Anteil von Solarstrom im relativ sonnenarmen
Deutschland bei gegenwärtig etwa einem Prozent (in Bayern bei 3%), mit voraussichtlich aber deutlich steigender Tendenz bis 2050. Nach einem Szenario des wissenschaftlichen Beirats der Bundesregierung von 2003 kann
Solarenergie (Photovoltaik und Solarthermie) im Jahr 2100 ca. sechzig Prozent des Primärenergieverbrauchs der
Welt ausmachen.

Neben den klassischen Siliziumzellen (Dünnschicht oder Dickschicht) wird noch an einer Reihe anderer Typen
geforscht, z.B. organische oder kunststoffbasierte PV-Zellen, Gallium-Arsenid oder Cadmium-Tellurid-Zellen,
CIGS-, Tandem-Solarzelle, Konzentratorzelle, Si Wire Array oder thermische PV-Zellen. Erfolgreiche Entwicklungen könnten der Photovoltaik neue Perspektiven eröffnen. So sind z.B. organische PV-Zellen günstiger, flexibel
biegsam und transparent, könnten also etwa auch an Fenstern angebracht werden. „Si Wire Array“ wären flexible Siliziumzellen, die nur einen kleinen Bruchteil des Siliziums klassischer Zellen benötigen. Thermische PV-Zellen
könnten Wärme in Strom wandeln, was sie für die Nutzung von Restwärme in Kraftwerken interessant machen
könnte.
Solarthermie-Kraftwerk
Der Begriff Solarthermie umfasst eine Vielzahl unterschiedlicher
Kraftwerke, die allesamt die Strahlung der Sonne zur Erwärmung eines Mediums (z.B. Wasser) nutzen. Ein Parabolrinnenkraftwerk besitzt viele Sonnenreflektoren, die alles einfallende
Licht auf einen Punkt bündeln und dann in Rohren fließendes
Wasser erhitzen. Der entstehende Dampf wiederum wird direkt
oder indirekt (über einen Wärmezwischenspeicher) zum Betrieb
einer Dampfturbine genutzt, die einen Generator betreibt. Hier wird das Parabolrinnenkraftwerk näher vorgestellt,
da dieses aufgrund seiner Eigenschaften als zentraler Baustein des internationalen DESERTEC-Projektes vorgesehen
ist. DESERTEC ist ein Projekt, bei dem geplant ist, Strom in Zukunft durch hocheffektive solarthermische Großkraftwerke in Nordafrika und dem Nahen Osten zu erzeugen und mittels spezieller Hochspannungsleitungen nach Europa
zu transportieren.
CO2-Emission (Betrieb) 0 g/kWh
Umweltbelastung
Eingriff in Landschaft
Ressourcenverbrauch
Kosten
aktuelle
Sachlage
Welche
Stickstoffoxide Schwefeldioxid
Radioaktive
Staub
Stoffe?
NOx
SO2
Elemente
Emissionen
0
0
0
0
in g / kWh
Große Flächen in Wüsten werden mit Reflektoranlagen überbaut und
dadurch stark optisch verändert.
Folgen für biologische Aufgrund der geringen Anzahl wilder Großtiere an den geplanten Standorten eher geringe Auswirkung auf die Artenvielfalt.
Vielfalt
Flächenverbrauch
Stromversorgung
Ökonomie /
Wirtschaft
Ökologie / Umwelt
Sonstige Emissionen
(Betrieb)
Wasserverbrauch
Bedarf an Betriebs-
Große Flächen müssen für die angestrebte Leistung mit Reflektoranlagen überbaut werden, was aufgrund der Siedlungsdichte nur in Wüsten
möglich ist – dort ist auch die Effizienz der Anlagen maximal.
Kühlwasserzulauf für Dampfkühlung für optimal-effizienten Betrieb
notwendig, in trockenen Wüsten auch wasserunabhängige Bauformen
möglich, was allerdings mit Leistungseinbußen verbunden ist.
Kein Bedarf.
oder Brennstoffen
Deponiebedarf
Kein Bedarf.
Kraftwerkskosten
1,35 Mio. Euro kostet es, 1 Mega-Watt Kraftwerksleistung zu bauen
(Neubau 2030)
Stromherstellung 2030 Zwischen 8,38 und 9,26 Cent kostet es, ein Kilo-Watt Strom zu produzieren.
Lastfähigkeit des pro- Mit angegliedertem Wärmespeicher (z.B. Flüssigsalzspeicher) grundund mittellastfähig sowie in geringem Umfang spitzenlastfähig.
duzierten Stroms
Anforderungen an
Stromnetz
Sehr hohe Anforderungen an Stromnetzausbau: Hochspannungsgleichstromübertragung über tausende Kilometer nötig (ca. 10-15% Verlust).
Betriebsdauer einer
Anlage
Anteil am Strommix in
Deutschland 2010
In Deutschland zur Zeit installierte
Kraftwerksleistung
+40 Jahre
0%
0 MW
Im Folgenden möchten wir Ihnen noch einige oft vorgebrachte Vor- und Nachteile der Parabolrinnenkraftwerke und
des Projekts DESERTEC präsentieren. Diese Aufführung ist nicht vollständig oder für ihre Diskussion verpflichtend,
sondern soll lediglich zu Ihrer Information oder als Gedächtnisstütze dienen:
Vorteile





Solarthermische Anlagen produzieren in den USA seit 1984 verlässlich Strom ohne Brennstoffverbrauch,
CO2-Ausstoß oder andere schädliche Emissionen.
Die thermische Zwischenspeicherung, z.B. in einem Flüssigsalzspeicher, ermöglicht einen 24-stündigen Betrieb der Anlage. Diese kann also auch ohne direkte Sonneneinstrahlung Strom liefern oder ihre Leistung
während der Spitzenlastzeiten erhöhen.
Die großtechnische Stromproduktion in Nordafrika für den europäischen Verbrauch bedeutet gleichzeitig
den Aufbau einer energietechnischen Selbstversorgung der beteiligten Länder in Nordafrika, für die neben
der Stromproduktion auch Nutz- beziehungsweise Prozesswärme abfällt.
Eine solarthermische Nutzung von 0,3% der Wüstenflächen Nordafrikas und des Nahen Ostens genügt rein
rechnerisch zur Vollversorgung mit elektrischem Strom aller an DESERTEC beteiligten Staaten sowie der gesamten EU.
Rechenmodelle gehen von einem Stromherstellungspreis von 4-5 ct pro kWh aus, wenn der Ausbau der solarthermischen Technik zügig (und zunächst subventioniert) erfolgt.
Nachteile



Durch den Aufbau einer internationalen Energieversorgung verstärken sich die bilateralen Abhängigkeiten
der betroffenen Staaten.
Die Investitionen in die notwendigen speziellen Stromleitungen zwischen Europa und Nordafrika verteuern
den Strom und müssen zwischen den Nutznießern des DESERTEC-Projekts aufgeteilt werden.
Die erforderlichen Produktionskapazitäten zur Umsetzung eines solarthermischen Projekts der Größenordnung DESERTECs sind zurzeit nicht vorhanden, daher sind die Preise für die Anlagentechnik noch zu hoch um
damit konkurrenzfähigen Strom produzieren zu können.
Zusätzliche Informationen und Vergleiche zu anderen Technologien





Die Gewinnung von elektrischem Strom aus Solarthermie-Kraftwerken ist in den Wüstenregionen Nordafrikas durch längere und stärkere Sonneneinstrahlung doppelt so ergiebig wie in Südeuropa. Damit wird ein
durchschnittlicher Wirkungsgrad von etwa 15% erreicht.
Da solarthermische Stromgewinnung nur in sonnigen Gebieten Südeuropas oder in Nordafrika effizient und
mit marktgerechten Preisen betrieben werden kann, ist diese viel versprechende Energietechnik an ein internationales Projekt wie DESERTEC gebunden. Daher ist ein Vergleich mit rein deutschen Projekten zur
Stromversorgung nur bedingt möglich.
Im Gegensatz zu Photovoltaikanlagen ist ein parallel geschalteter Energiespeicher unter Marktbedingungen
großtechnisch möglich und erlaubt so einen Betrieb rund um die Uhr. Des Weiteren ist keine energieaufwändige und Halbleitermetalle (z.B. Silizium) verbrauchende Produktion von Solarzellen nötig.
Es ist derzeit noch unsicher, ob eine Einigung und stabile, langfristige Zusammenarbeit aller an DESERTEC
beteiligen Nationen, Regierungen, Herstellerfirmen und Energiekonzernen gelingt.
Die Nutzungsdauer eines solarthermischen Kraftwerks liegt deutlich über der von Windkraftwerken, was die
Zeitspannen für Kraftwerksersatz deutlich verbessert.
Biomasse-Kraftwerk
In Biomassekraftwerken werden organische Materialien (z.B. Holz)
verbrannt, um aus Wärme Strom zu erzeugen. Durch das Verfeuern
von Biomasse wird in einem Kessel Wasser oder eine organische Flüssigkeit erhitzt. Der entstehende Dampf treibt eine Dampfturbine an,
über die ein Generator Strom erzeugt. Häufig tragen Biomassekraftwerke auch zur Wärmeversorgung bei, in diesen Fällen spricht man
auch von Biomasseheizkraftwerken. Aufgrund des höheren Wirkungsgrades werden in Deutschland alle Biomassekraftwerke mit KraftWärme-Koppelung als Biomasseheizkraftwerke betrieben. Biomasse
gilt als CO2-neutral: Durch die Verbrennung von Biomasse wird lediglich
die Abgabe des zuvor von der Pflanze aufgenommenen CO2 beschleunigt. Der Anteil von Biomasse am deutschen
Strommix beträgt 2010 ca. 4%. Ein Kraftwerk leistet dabei in der Regel nicht mehr als 20 MW. Weltweit sind über 50
GW installiert.
CO2-Emission (Betrieb) 0 g/kWh
Umweltbelastung
Eingriff in Landschaft
Ressourcenverbrauch
Kosten
Wasserverbrauch
Bedarf an Betriebs-
Staub
radioaktive
Elemente
ca. 0
0
Flächenverbrauch durch Anbaukulturen sehr hoch. In Deutschland
werden 17% der Ackerfläche zur energetischen Nutzung bestellt.
Kein Wasserbedarf für Betrieb, ggf. zur Wässerung des BiomasseAnbaus.
Deponiebedarf
Aufgrund von Konkurrenzen mit Nahrungsmitteln und TreibstoffBiomasse um knappe Anbauflächen ist das Angebot an Biomasse begrenzt.
Kein Bedarf.
Kraftwerkskosten
1,81 Mio. Euro kostet es, 1 Mega-Watt Kraftwerksleistung zu bauen
oder Brennstoffen
(Neubau 2030)
Stromherstellung 2030 Zwischen 8,71 und 12,07 Cent kostet es, ein Kilo-Watt Strom zu produzieren.
Lastfähigkeit des pro-
aktuelle
Sachlage
Welche
Stickstoffoxide Schwefeldioxid
Stoffe?
NOx
SO2
Emissionen
0,25
0,03
in g / kWh
Eingriff in Landschaft gilt als eher gering.
Folgen für biologische Anbaukulturen von Biomasse wie z.B. „Energiewälder“. Deren Effekte
auf die Artenvielfalt sind günstiger als die von Ackerland.
Vielfalt
Flächenverbrauch
Stromversorgung
Ökonomie /
Wirtschaft
Ökologie / Umwelt
Sonstige Emissionen
(Betrieb)
Grundlastfähig und spitzenlastfähig.
duzierten Stroms
Anforderungen an
Keine besondere Anforderung.
Stromnetz
Betriebsdauer einer
Anlage
30 Jahre
Anteil am Strommix in
Deutschland 2010
4%
In Deutschland zur Zeit installierte
Kraftwerksleistung
Ca. 3238 MW
Im Folgenden möchten wir Ihnen noch einige oft vorgebrachte Vor- und Nachteile der Biomasseverstromung präsentieren. Diese Aufführung ist nicht vollständig oder für ihre Diskussion verpflichtend, sondern soll lediglich zu Ihrer
Information oder als Gedächtnisstütze dienen:
Vorteile

Energie aus Biomasse ist weitgehend CO2-neutral, da die Pflanzen beim Verbrennen in etwa die Menge an CO2
abgeben, die sie zuvor beim Wachstum absorbiert haben.

Organische Stoffe sind breit verfügbar, mindern die Abhängigkeit von Importen und gelten zudem als eher kostengünstig.

Biomasse ist ein erneuerbarer Energieträger.

Strom, Heizung und Treibstoff kann durch Biomasse bewerkstelligt werden. Biomasse ist gespeicherte Energie,
kann also zeitlich und räumlich nach Bedarf eingesetzt werden, die darauf basierende Stromerzeugung kann
dadurch zur Ergänzung z.B. von Windstrom eingesetzt werden. Energie aus Biomasse, vor allem aus Biogas, ist
spitzenlastfähig.
Nachteile

Ein großer Nachteil von Biomasse ist der Flächenverbrauch der Anbaukulturen. Zur Verstromung bestimmte
Biomasse tritt damit in Konkurrenz zu Treibstoff generierender Biomasse und ferner auch zu Nahrungsmitteln,
was vor allem in ärmeren Ländern ein massives Gerechtigkeitsproblem erzeugt.

Beim Verstromen von Altholz können Zusatzstoffe und Imprägnierungen mit verbrannt werden, deren Asche
unter Sondermüllregelungen fiele. Emissionen müssen in jedem Fall gereinigt werden.

Die Leistungskapazität eines Biomassekraftwerks ist gegenwärtig vergleichsweise noch sehr gering. Sie liegt für
Großkraftwerke selten über 20 MW.
Zusätzliche Informationen und Vergleiche zu anderen Technologien

Würde etwa in Deutschland jede Heizung mit Holzpellets betrieben, reichte dazu der gesamte deutsche Wald
nicht aus. Sollte der gesamte Kraftstoffbedarf aus Biomasse bestritten werden, würde die Gesamtfläche der
Bundesrepublik nicht für den dafür nötigen Anbau ausreichen.

Im Jahr 2008 lieferte Biomasse in Deutschland 26 TWh Strom. Folgende Anteile an der Stromerzeugung hatten
die verschiedenen Biomasse-Typen: Biogene Festbrennstoffe 40,1%, Biogas 27,2%, biogene Abfälle 19%, flüssige
Brennstoffe 5,7%, Klärgas 4,2%, Deponiegas 3,9%

Auf internationaler Ebene entzündet sich Kritik an der Energiequelle Biomasse vor allem daran, dass der Anbau
von Biomasse als alternativer Kraftstoff in Konkurrenz zum Anbau von Nahrungsmitteln steht. Brasilien etwa
deckt bereits heute mehr als 20 % seines Kraftstoffbedarfs durch Alkohol aus Zuckerrohr. Eine Tankfüllung, so
Kritiker, könnte einen Menschen ein Jahr lang satt machen. Diese Kritik lässt sich eingeschränkt auch auf die Biomasseverstromung übertragen. Umgekehrt könnte die Nutzung von Biomasse international gerade durch eine
kontrollierte Wiederanpflanzung zu einem Erfolgsmodell werden. In vielen Ländern der Erde sind organische
Stoffe, vor allem Holz als Brennstoff, ohnehin Energieträger Nummer eins. Internationale Erfahrungen, etwa in
Afrika, zeigen jedoch, dass das Abroden von Wäldern ohne gezielte Wiederaufforstung Risiken birgt, etwa die
Erosion von Böden und größere Anfälligkeit gegenüber Fluten und Dürren.
Energieeffizienz
Energieeffizienz bezeichnet das Verhältnis von Energiedienstleistung und Energieverbrauch. Einer bestimmten Leistung – z.B. die
Beleuchtung eines Zimmer oder auch dem Bruttoinlandsprodukt
einer ganzen Volkswirtschaft – wird der dafür aufgewendete Verbrauch an Energie gegenübergestellt. Je geringer der Energieverbrauch pro Leistung, desto größer die Energieeffizienz. Grob können zwei Arten der Minimierung des Energieaufwands unterschieden werden, einmal in der Herstellung der Energie und einmal
beim Endverbrauch. Was die Stromerzeugung angeht, so betreffen
Maßnahmen zur Effizienzsteigerung vor allem die Verbesserung
des Wirkungsgrads und die gleichzeitige Nutzung verschiedener
Energieformen, etwa durch Kraft-Wärme-Koppelung. Auf der Verbrauchsseite können Maßnahmen wie der Einsatz energiesparender Haushaltsgeräte ein Beitrag zur Energieeffizienz leisten und zudem Kosten sparen. Die Einsparung von Strom durch verringerten Verbrauch ist so bedeutend, dass sie als „eigene Stromquelle“ beschrieben werden kann.
Umwandlungsverluste und Energieproduktivität
Gewinnung von Nutzenergie
Umwandlung Primär-
Maximaler Verlust von 25-30% der Primärenergie.
energie in Endenergie
Wandlung von Endener- Maximaler Verlust von bis zu 33%.
gie in Nutzenergie
Umwandlungsverlust
Stand 2010
Ca. 3500 PJ/a (nahezu 25% des gesamten Primärenergieaufkommens); zum Vergleich: Verbrauch der Privathaushalte 2010 ca. 2400
PJ, Verbrauch Industrie 2200 PJ.
Prognose Umwand-
Ca. 1600 PJ/a.
lungsverlust 2035
Energieeffizienzpotenzial 2010: ca. 600 PJ
2020: ca. 1100 PJ
2010, 2020, 2035
2035: ca. 1800 PJ
Prognose EnergieproSteigt voraussichtlich um ca. 3% per anno.
duktivität (BIP/PEV)
Stromverbrauch
Stromverbrauch 1995-
Waschmaschinen 18%
2002, gerätespezifisch
Geschirrspüler 14%
Entwicklung der Einspa- Kühlschränke 25%
Waschmaschinen 23%
rungen im Stromverbrauch 2002-2020, gerä- Geschirrspüler 14%
Stromverbrauch sinkt insgesamt bis 2020 um voraussichtlich ca. 14%.
tespezifisch
Energieverbrauch Pri-
Energieverbrauch
Energieverbrauch
Effizienzsteigerungen im Kühlschränke 17%
vathaushalte 2000,
2010, 2020 und 2035
2000: ca. 2400 PJ
2010: ca. 2300 PJ
2020: ca. 2100 PJ
2035: ca. 1800 PJ
Primärenergieverbrauch Sinkt voraussichtlich um ca. 23% auf 135 GJ/Einwohner.
pro Kopf 2002-2020
Zusätzliche Informationen und Diskussionsanreize zum Thema Energieeffizienz

Für viele Haushaltsgeräte gibt es ein verbindliches EU-Energiekennzeichen, das die Energieeffizienz des Geräts in Niveaus von A (sehr hoch) bis G (sehr niedrig) gut sichtbar ausweist. Dieses Kennzeichenzeigt auch,
dass sich etwas tut in Sachen Energieeffizienz. Die Kriterien der meisten Geräte stammen aus dem Jahr 1994.
Seit 2003 mussten A+ und A++ ergänzt werden, da die meisten Geräte inzwischen bereits Niveau A erreicht
hatten. Gegenwärtig wird eine weitere Reform des Kennzeichens diskutiert.

Technisch realisierbare Instrumente für mehr Energieeffizienz vor allem in Haushalten sind in erster Linie
Strom sparende Endgeräte, darüber hinaus aber auch intelligente Stromzähler, innovative Produkte der „EEnergy“ (z.B. Heizung lässt sich vom Mobiltelefon aus steuern) und Transparenz schaffende Angebote wie der
Energieausweis.
Vergleich ausgewählter Emissionen
Auf diesem Blatt werden fünf Typen von Verschmutzung aufgeführt. Jede davon wird in der Tabelle links beschrieben. Um mehr darüber zu erfahren, lesen Sie die Tabelle „Typen von Verschmutzung“.
Bei den Schaubildern unten werden traditionelle Kohlekraftwerke mit anderen Kraftwerkstypen verglichen, da
herkömmliche Kohlekraftwerke derzeit der häufigste Kraftwerkstyp in Deutschland ist. Die Schaubilder zeigen
folgende fünf Typen von Verschmutzung: (1) Kohlendioxid (CO2), (2) Stickstoffoxide, (3) Schwefeldioxide, (4) Feinstaub und (5) Quecksilber. Die Größe jedes Balkens gibt in Prozent an, wie viel Verschmutzung das Kraftwerk im
Vergleich zu traditionellen Kohlekraftwerken ausstößt. Die Verschmutzung traditioneller Kohlekraftwerke wird
jeweils als 100% angezeigt. Produziert eine Anlage weniger Verschmutzung als traditionelle Kohlekraftwerke,
wird das Schaubild einen Prozentwert unterhalb von 100% anzeigen. Verschmutzt es mehr, wird der Prozentwert
über 100% liegen. D.h. je geringer der Prozentwert ist, desto geringer ist die Verschmutzung durch das Kraftwerk.
Wenn ein Kraftwerkstyp (fast) keine Verschmutzung erzeugt, zeigt das Schaubild 0% an. Insgesamt kann man
sagen, dass kürzere Balken besser als längere Balken sind.
Ausgewählte Umweltemissionen
Kohlendioxid (CO2) – Kohle- und Erdgaskraftwerke verursachen CO2. Kohlendioxid
kann zum Klimawandel beitragen. Dies kann zu einem heißeren, trockeneren Klima,
häufigeren Stürmen, Hochwassern und Dürren und einem steigenden Meeresspiegel führen. Der Wandel des Klimas kann Auswirkungen auf Feldfrüchte, Pflanzen
und Tiere haben.
Stickstoffoxide (NOx)– Kohle-, Erdgas- und Biomassekraftwerke verursachen Stickstoffoxide. Stickstoffoxide können Smog und sauren Regen verursachen. Sie können
auch zur Bildung von Feinstaub beitragen (siehe hierzu die “Feinstaub”-Box unten).
Der Smog kann zu Augen-, Nasen- und Halsschmerzen führen. Außerdem kann er
Lungenprobleme verursachen, vor allem bei jungen Kindern. Sauer Regen kann Seen
und Flüsse versäuern und Bodenorganismen schädigen. Außerdem kann er Bäume
schädigen sowie Statuen und Bemalungen von Gebäuden abnutzen.
Schwefeldioxid (SO2) – Kohle- und Biomassekraftwerke verursachen Schwefeldioxid. Schwefeldioxid kann zur Bildung von Feinstaub beitragen (siehe hierzu die
“Feinstaub”-Box unten). Es kann außerdem Atemprobleme verursachen, vor allem
bei Personen mit Asthma. Atmet man Schwefeldioxid über einen längeren Zeitraum
ein, kann dies zu Lungenproblemen und der Verschlimmerung von Herzerkrankungen führen. Es verursacht außerdem sauren Regen. Dieser kann Seen und Flüsse
versäuern und Bodenorganismen schädigen. Außerdem kann es Bäume schädigen
sowie Statuen und Bemalungen von Gebäuden abnutzen.
Feinstaub – Die Verbrennung fossiler Energieträger verursacht u.a. Feinstaub. Stickstoffoxide und Schwefeldioxid können ebenso zur Bildung von Feinstaub beitragen.
Feinstaub umfasst Partikel und Rückstände, die kleiner als 10 μm sind. Die kleineren
Partikel können nicht nur eingeatmet werden, sondern wechseln in der Lunge sogar
in die Blutbahn über, da der Körper sie nicht filtern kann. Dies kann zu Atemproblemen und der Verschlimmerung von Herzerkrankungen oder Lungenkrankheiten
führen, weitere biologische Wirkungen sind denkbar und zurzeit Gegenstand medizinischer Forschung.
Quecksilber – In Kohle befindet sich unter anderem das Schwermetall Quecksilber
als Spurenelement. Wird dies durch eine Verbrennung in einem Kraftwerk in die
Biosphäre freigesetzt, kann eine Vielzahl möglicher Schädigungen für Mensch und
Tier folgen: Quecksilber kann das Gehirn, das Herz, die Nieren, die Lunge und das
Immunsystem schädigen. Dies gilt vor allem für Kinder und Ungeborene.
Vergleich der Kosten für die Stromherstellung
Die Grafik unten zeigt die erwarteten Stromkosten in ca. 25 Jahren (2030-2035) von jedem Kraftwerkstyp für einen 4-Personenhaushalt in Deutschland an. Ein
4-Personenhaushalt in Deutschland verbraucht 333 Kilowattstunden pro Monat. Ihr Haus könnte mehr verbrauchen, wenn es eine Elektroheizung oder elektrische Warmwasserbereitung hat oder sehr groß ist. Eine Kilowattstunde ist eine Messung des Energieverbrauchs. Mit einer Kilowattstunde kann eine 100-Watt
Glühbirne 10 Stunden lang leuchten
Da sich die Experten nicht einig bezüglich der zukünftigen Stromkosten sind, sehen Sie verschiedene Balken in der Abbildung. Dieser Balken zeigt Ihnen, wie
die Stromkosten nach unten und oben gehen, wenn man unterschiedliche Annahmen über Energiepreise und die Kosten für CO2-Emissionen macht. Je länger
der blau-schattierte Balken ist, desto unsicherer sind sich die Experten über die Kosten. Der schwarze Punkt innerhalb der Balken zeigt Ihnen die Stromkosten,
wie ihn Experten genau ausgerechnet haben.
Ihre Stromrechnung
Die unten angegebenen Kosten sind die Kosten für die Herstellung von Strom. Diese Kosten machen derzeit ca. 25% Ihrer Stromrechnung
aus. Die restlichen 75% Ihrer Stromrechnung entfallen auf Kosten für das Stromnetz, Steuern und Abgaben.
Ihre Stromrechnung heute ist also insgesamt ca. 4-mal so teuer, wie die unten angegebenen Kosten. Dies sollten Sie berücksichtigen,
wenn Sie die Kosten in der Abbildung betrachten.
Kosten für die Stromherstellung nach Kraftwerkstyp pro Monat für Verbraucher eines 4-Personenhaushalts in Deutschland
ca. 25%-Anteil von Ihrer heutigen Stromrechnung
3 Materialien 3: Energiemixe
 Übersicht Strommixe A bis G
Strommix A
Erneuerbare
22%
klassisch
Kohle
8%
modern Kohle
15%
Gas
15%
klassisch Kohle
(CCS)
40%
Strommix B
Erneuerbare
22%
klassisch Kohle
18%
modern Kohle
5%
Gas
16%
modern Kohle
(CCS)
39%
Strommix C
Erneuerbare
20%
klassisch Kohle
25%
Gas
10%
Kernenergie
24%
modern Kohle
(CCS)
21%
Strommix D
klassisch
Kohle
10%
Erneuerbare
30%
Kernenergie
24%
modern Kohle
18%
Gas
18%
Strommix E
modern Kohle
(CCS)
20%
Wind off
16%
Gas
7%
modern Kohle
8%
klassisch Kohle
20%
Erneuerbare
45%
Wind on
8%
PV 5%
Biomasse
16%
Strommix F
Kernenergie
10%
Wind off
7%
Wind on
8%
Gas
18%
PV 1%
Erneuerbare
45%
modern Kohle
15%
klassisch
Kohle
12%
Solarthermie
22%
Biomasse
7%
Strommix G
Kernenergie
5%
Wind off
15%
Gas
10%
klassisch Kohle
25%
Erneuerbare
60%
PV
5%
Wind on
10%
Solarthermie
15%
Biomasse
15%