Die Grenzen des Wachstums, seit fünfzig Jahren bekannt, bedeuten in erster Linie auch Grenzen der Energiewirtschaft. Wirtschaftswachstum ist mit einem immer höheren Anteil an Energieaufwand verbunden. Die Gründe dafür sind vielseitig:

Mechanisierung erfordert Energie-Antrieb für alle möglichen Maschinen. Die schon im Mittelalter genutzte Wasserkraft ist schnell erschöpft. Es folgten Dampfmaschine, Dampfturbine, Verbrennungsmotor und Elektromotor.

Energie wird von einer Form in die andere ständig umgewandelt

Besonders vielseitig ist die elektrische Energie. Sie findet Verwendung nicht nur in Motoren, sondern auch zur Beleuchtung, Heizung, zum Betrieb unzähliger elektrischer und elektronischer Geräte.
 
Elektrische Energie wird in Strom-Kraftwerken erzeugt, wo Dampfturbinen Wärme in Rotationsenergie und Generatoren Rotationsenergie in elektrischen Strom umwandeln, sie fließt in Form von Wechselstrom durch Metalldrähte überall dahin, wo Energie gebraucht wird.
 
Die Wärme für Turbinen wird gewonnen aus Verbrennung von Kohle, Gas, Braunkohle oder durch die besonders unbeliebte Kernspaltung.

Was aber genau ist Energie?

Energie ist ein abstrakter physikalischer Begriff und ist mit unseren fünf Sinnen nicht direkt wahrnehmbar. Auch das Gefühl von Hitze auf der Haut bedeutet nicht die Wahrnehmung von Energie, denn die Menge an Wärme wird vom Gefühl nicht erkannt. Das Gefühl von Hitze auf der Haut ist ein Gefühl für Temperatur, nicht für Energie. Worte wie Wärme und Hitze aus der Alltagssprache decken sich nicht mit dem Begriff der Wärme im Sinne von thermischer Energie.
 
Energie ist eine streng quantitative Größe. Man kann sie messen und die Menge genau angeben. Aber wir haben keine Sinneswahrnehmung für die Quantität von Energie, obwohl wir ständig Energie benutzen, vom Morgen an, wenn der Wecker klingelt, bis wir am Abend oder in der Nacht das letzte Licht ausschalten.
 
Anders ist es z.B. mit dem Gewicht von Körpern, das können wir fühlen und abschätzen und damit die Masse, auch eine Wassermenge können wir im Gefäß erkennen, sogar Geschwindigkeit können wir wahrnehmen und grob abschätzen, Energie aber nicht.

Mechanische Energie beim Autofahren

Ein einfaches Beispiel dafür ist die mechanische Energie, welche jede bewegte Masse in sich hat. Selbst die können wir nicht einschätzen, auch wenn wir selber uns bewegen und solche Energie mit unserem eigenen, bewegten Körper transportieren. Mechanische Energie nehmen wir erst wahr, wenn wir mit dem Kopf gegen die Wand rennen oder mit dem Auto gegen einen Brückenpfeiler rasen oder wenn uns eine Kugel trifft.
 
Die mechanische Energie, Em-Vau-Quadrat-Halbe, ist der Masse des Körpers proportional und dem Quadrat der Geschwindigkeit. Noch mal: Sie wächst mit dem Quadrat der Geschwindigkeit! Genau das wird von Autofahrern falsch eingeschätzt.

Vom VW-Käfer mit Höchstgeschwindigkeit 120 km/h bis zu einem modernen VW mit 200 km/h, der doppelt soviel wiegt, steigt die Geschwindigkeit zwar nur um 60%, die mechanische Energie, auch kinetische Energie genannt, steigt im Vergleich aber auf das 5,5555-fache. Das gilt nicht nur für den tödlichen Zusammenstoß, den niemand haben will.
 
Es gilt auch für die Energie, die jeder Raser als Ausdruck persönlicher Gewalt über die Materie mit dem Gaspedal frei setzt; denn diese Energie muss aufgewendet werden, um den Wagen auf die gewünschte (erlaubte) Geschwindigkeit zu beschleunigen.
 
So kommt es, dass bisher alle Einsparungen an Verbrennungsenergie durch Windräder, bei uns in Deutschland, durch den Kraftverkehr und seinen erhöhten Kraftstoffverbrauch kompensiert wurden. Das ist für jeden, der die einfachsten Gesetze der Mechanik kennt, keine Überraschung. Gewicht und Geschwindigkeit der Fahrzeuge haben sich beinahe verdoppelt.

Es ginge auch anders

Vor etwa dreißig Jahren war das sogenannte 3-Liter-Auto im Gespräch. Gemeint war ein Wagen in Größe eines VW-Polo oder Ford K, der nur drei Liter Diesel-Kraftstoff auf 100 km verbraucht. Das war und ist technisch möglich und wurde von Renault in Frankreich auch realisiert. Das Fahrzeug konnte sich auf dem Markt nicht durchsetzen, weil die Trendsetter auf dem Automobilmarkt die Deutschen sind.
 
In Wolfsburg, Sindelfingen, Zuffenhausen und Ingolstadt verfolgte man andere Ziele: Diesel-PKW und SUVs, die schnell, schwer, komfortabel, mit Klimaanlage und sehr teuer sind; gehobene Mittelklasse für die Mitte der mittelmäßigen Gesellschaft. Um solche Fahrzeuge auf den Markt zu bringen, scheute man vor garnichts zurück, bis hin zum Betrug am Kunden.
 
Unterstützt wurde der Trend durch die 5.000.000.000 Euro Abwrack-Prämien der Regierung (Merkel). Die Prämien spülten wenigstens 25 Milliarden Euro in die Kassen der Autohersteller, was die Aufrüstung der deutschen Autoflotte beflügelte: Schneller, komfortabler, schwerer, mehr Energie, mehr Geld. Entsprechend wuchs die Überheblichkeit der Branche.
 
Wir sollten eine Physikerin fragen, was da zu tun sei.



Wir sind blind für die Mengen an Energie


Der Homo Sapiens kann die Menge an Energie, die er benötigt oder verbraucht, nicht abschätzen, es fehlt ihm ein Sinn für Energie, egal ob Wärme, Elektrische Energie, oder mechanische Energie, von potentieller Energie, chemischer oder nuklearer Energie ganz zu schweigen.
 
Um Energiemengen zu erkennen, sind besondere Kenntnisse erforderlich, nicht nur zur genauen Messung, sondern schon zur groben Abschätzung von Energie. Das sind Kenntnisse, welche die meisten Leute nicht besitzen, weil sie darin nicht geschult worden sind.

Im Gegensatz dazu ist das öffentliche Reden und Schreiben über Energie für jeden möglich, der ein politisches Mandat ausübt und/oder Zugang zu den Medien hat.

Wer kann die folgenden Fragen beantworten?
 
Welches Gerät verbraucht mehr Energie? Eine Kaffeemaschine oder eine Stereoanlage? Das Schlafzimmerlicht oder der elektrische Wecker? Ein Bügeleisen oder das Radio? Das Fernsehen oder ein Heizkörper?
 
Wir wissen es nicht. Der Elektriker weiß es und vielleicht der Heizungsmonteur, oder beide zusammen. Die Physikerin müüsste es berechnen können und der Herr Ingenieur verweist uns auf das Typenschild an den Geräten.

Zu den Ungeschulten bezüglich der Einschätzung von Energie gehören dummerweise auch die meisten Akademiker, wenn sie nicht zufällig ein naturwissenschaftliches Gymnasium besucht haben und dort einen praxisnahen Physiklehrer hatten. Sonst tappen sie bezüglich der Energie im Dunkeln, aber nicht in der Kälte, weil sie in gut geheizten Räumen leben, worauf sie einen justiziablen Anspruch haben, und zu einem hohen Anteil bevölkern sie, energetisch abgeschirmt, unser Parlament und die Landtage.

Oft entsteht der Eindruck, dass ein Übel, über das lange genug geredet, geschrieben und politisiert wurde, damit erledigt ist. Das Thema ist dann durch,
aber geändert hat sich nichts.

Es gibt auch Kreise von Esoterikern, die eine Gegenlehre (in Konkurrenz zur Physik) vertreten und von einer Energie des Geistes und der Psyche reden, welche die Gesetze der physikalischen Energie nicht befolgt. Diese Psycho-Energie ist nicht quantitativ messbar und kann nicht in klassische Formen von Energie umgewandelt werden.
 
Es wäre einfacher, wenn solche Kreise sich ein anderes Wort für das ausdenken würden, was sie mit Energie (Wellen und Strahlen) meinen. Dann könnten die Anhänger auch ihrerrseits verstehen, was mechanische, thermische oder elektrische Energie bedeutet.


Die Energiemenge bleibt erhalten


Man kann jede Form von Energie in andere Formen von Energie und am Ende immer in Wärme umwandeln. Und es gilt ein Erhaltungssatz der Energie: Die Menge an Energie in einem abgeschlossenen System bleibt bei jeder Umwandlung erhalten. Dieser Satz ist nur oberflächlich leicht zu verstehen und zu übermitteln, er hat seine Tücken. Es ist der erste Hauptsatz der Thermodynamik.

Wenn ein Auto mit 200 km/h über die Autobahn rast und durch Bremsen zum Stehen kommt, wo ist dann die Menge an mechanischer Energie geblieben, proportional zum Gewicht und zum Quadrat der Geschwindigkeit?
 
Die Energie wurde, wenn alles gut gelaufen ist, durch Reibung in Wärme umgewandelt, teils auch in den Abrieb der Reifen zu Feinstaub auf der Fahrbahn. In jedem Fall ist die Bewegungsenergie in wertlose Formen von Energie und Material verwandelt worden, die teilweise auch gesundheitsschädlich sind.
 
Es gibt wertlose Formen der Energie. Zum Beispiel Wärme, die man nicht mehr zum Heizen verwenden kann, sie ist für den Menschen wertlos. (Das heißt nicht, dass solche Wärme für alle Pflanzen und Tiere in der Natur wertlos ist.)

Der Erhaltungssatz der Energie gilt für ein abgeschlossenes System. Aber was ist ein abgeschlossenes System? Auch das ist ein abstrakter Begriff.
 
Die Erde zum Beispiel ist kein energetisch abgeschlossenes System, denn sie wird permanent von der Sonne bestrahlt und empfängt von dort riesige Mengen an kostenloser, schadstofffreier Solarenergie, welche Pflanzen direkt verarbeiten können, Mensch und Tier aber nicht. Das ist seit Milliarden von Jahren so.

Das abgeschlossene System der Physik ist ein schwer nachvollziehbares Modell. Es ist einfacher, anstatt sich genauer mit dem Ersten Hauptsatz der Thermodynamik zu beschäftigen, sich mit einer konkreten Vorstellung vertraut zu machen:
 
Jede Energie kommt irgendwo her und geht irgendwo hin, wobei sich die gesamte Menge nicht verändert.

Dieser Kontinuitätssatz ist leicht zu erklären, denn seit Albert Einstein wissen wir: Energie ist Materie. Materie aber entsteht nicht und verschwindet nicht, es sei denn bei Geschehnissen außerhalb der Realität, bei der Erschaffung der Welt in diversen Religionen oder beim Urknall, an den Kosmologen und ihre zahlreichen Anhänger glauben.

Die Politik der erneuerbaren Energien

Energie ist in großem Maße der (materielle) Antrieb der Wirtschaft und Wirtschaft treibt die Politik an. So ist Energie ein Politikum geworden. Aber leider wird Politik zu 90% von Leuten betrieben, die den Begriff Energie nicht genau genug kennen.
 
Die Politiker umgehen die Klärung des Begriffs und reden gerne von erneuerbaren Energien. Das ist Plural, was die Sache schon vielversprechender macht, und es hört sich so an wie etwas, das man selber im Griff hat, nach dem Motto: Es ist erneuerbar und wir schaffen das.

Erneuerbare Energie ist ein Politikum.

Dagegen steht eine harte Tatsache der Physik: Der Mensch kann keine Energie erschaffen oder erneuern, er kann nur vorhandene Energie umwandeln, für sich nutzen und wieder freisetzen.
 
Am Ende steht oft eine Form wertloser Energie, also niedrige Wärme oder mechanische Zerstörung wie beim Abwurf von Energie-Bomben. Und diese Energie ist nie und nimmer erneuerbar, es sei denn unter Hinzunahme von sehr viel frischer Energie aus neuen Quellen.

Als erneuerbare Energie gilt zum Beispiel die Windenergie.
 
Die Bewegung der Atmosphäre wird von der Sonneneinstrahlung erzeugt, Wind ist also eine sekundäre Form von Solarenergie. Wind ist nicht erneuerbar, aber durch die Windräder umwandelbar. Die Energie des Luftstroms wird erst in Rotationsenergie und dann in elektrischen Strom verwandelt. Die Ausbeute hängt vom Zufall ab, genauer gesagt, vom Wetter.
 
Als erneuerbare Energie gilt auch die Erdwärme, die durch Heizrohre aus der Tiefe geholt und zur Raumheizung genutzt wird.
 
Gerade diese Energie ist absolut nicht erneuerbar, weil sie grundsätzlich die Abkühlung des Planeten bewirkt und beschleunigt. Wenn unser Planet Erde kälter wird, kann niemand ihn wieder aufheizen. Wie ein ähnlicher, stark abgekühlter, Planet aussieht, wissen wir durch die Mars-Sonden.
 
Als erneuerbare Energie gilt weiterhin das Verbrennen von Holz und anderem organischen Material, welches durch Pflanzenwuchs entsteht oder entstanden ist.
 
Diese Energie erneuern Pflanzen, welche die Sonnenenergie in kohlenstoffhaltiges Material umwandeln. Das Wort erneuerbar ist deplatziert, denn es klingt so, als wenn der Mensch etwas erneuern könnte, was Sonne und Pflanzen erneuern. In diesem Fall ist das Wort erneuerbar ein Beispiel für die Macht-Phantasien von Politikerinnen und Politikern.

Erneuerbare Energien sind Gegenstand der Politik und leider auch von Beschlüssen über unsere Zukunft geworden. Der Kern des Problems, dass nämlich Wirtschaft zum großen Teil auf Energieverbrauch basiert und dass Energieerzeugung die Hauptursache für viele Umweltprobleme ist, diese Tatsache wird durch die Beschäftigung mit erneuerbaren Energien verdrängt.

Wer Energie sagt, kommt an Physik nicht vorbei

In einem tieferen Sinn widerspricht die Bezeichnung "erneuerbar" für eine Energie schon der einfachen Physik. Energie ist ursprünglich kein Begriff aus Philosophie, Psychologie oder Esoterik. Wenn es um Heizung, Strom, Kraftwerke und Energieversorgung geht, geht es immer um den physikalischen Begriff von Energie. Der Begriff ist schwierig, aber trotzdem klar umrissen und dann gelten für Energie ein paar unbestreitbare Gesetze.
 
Für Geisteswissenschaftler: Das Wort unbestreitbar bedeutet hier keine Rechthaberei, sondern, diese Gesetze sollte und kann jeder, ehe er sie bestreitet, mit der höchsten experimentell messbaren Sicherheit selber nachvollziehen. Naturgesetze werden von jeder geeigneten Messung und Versuchsanordnung bestätigt. Ist dies nicht der Fall, wie z.B. in der Astrologie oder Kosmologie, handelt es sich nicht um Naturgesetze.
 
Wer physikalische Gesetze ernsthaft bestreitet oder ignoriert, kann nicht mit Wissenschaftlern oder Ingenieuren verhandeln, wohl aber mit Rhetorikern, Juristen, Politikern, Science-Fiction-Anhängern, Esoterikern und mit allen Unwissenden.

Wie Wärme fließt und sich verflüchtigt

Die wichtigste Energieform ist Wärme. Etwa dreiviertel der Energie, die der Mensch benötigt, wird für Wärme, also zum Heizen, aufgewendet. Man sollte also, um über Energie nachzudenken, zuerst Gesetze der Wärmelehre verstehen. Solche Gesetze sind der Erste und der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik.
 
Aber bitte keine Panik, die Namen sind zwar aus historischen Gründen etwas sperrig, es geht aber nicht um die exakte Theorie, sondern um das praktische Verständnis, wie Wärme fließt und sich bewegt.
 
Der Erste Hauptsatz der Thermodynamik wurde schon erwähnt, es ist der Erhaltungssatz der Energie. Er besagt, dass Energie nicht verschwindet und sich auch nicht erneuert, sondern nur umgewandelt werden kann und am Anfang jeder Folge von Umwandlungen strahlt immer die Sonne, von der jede auf diesem Planeten verfügbare Energie ausgeht oder ausgegangen ist.

Wärme wird in riesigen, immer noch schnell steigenden Mengen verbraucht. Doch was heißt hier verbraucht? Gerade wurde gesagt, dass Energie nie verschwindet, sondern immer nur in andere Energie umgewandelt wird.
 
Lässt jemand Badewasser einlaufen und telefoniert dann eine Stunde lang, ohne in die Wanne zu steigen, ist das Wasser kalt geworden. Jeder weiß, die Energie für die Erhitzung des Wassers ist dann verloren. Aber nach dem Erhaltungssatz der Energie muss die Wärme irgendwo hin gegangen sein. Warum kann man es nicht so anstellen, dass die Wärme über eine App am Smartphone in die Badewanne zurückkehrt?
 
Das ist eine gut gestellte Frage, die schwer zu beantworten ist.

Der Zweite Hauptsatz ist schwer verständlich

Die Antwort liefert der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik. Das ist eins der schwierigsten Naturgesetze überhaupt, welches nicht nur in der Wärmelehre, sondern auch für Dispersion, in der Informationstheorie und, ganz allgemein, in der Statistik gilt und in vielen verschiedenen Formulierungen auftritt.
 
Im Beispiel der Badewanne sagt dieses Gesetz folgendes aus: Wärme fließt von selbst immer nur von einem wärmeren zu einem kälteren Körper und nie umgekehrt.
 
Wieso es trotzdem Wärmepumpen gibt, ist wieder etwas komplizierter, entscheidend dabei ist, dass für das Pumpen von Wärme, aus einem Kühlschrank heraus oder mittels Klimaanlage (aus einem Auto), andere Energie zusätzlich aufgewendet werden muss.
Mehr über Klimaanlage und Wärmepumpe.

Der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik ist eins der Naturgesetze, auf das man mit bloßem Nachdenken nie kommen würde, nur die Erfahrung zeigt uns, dass Wärme immer bestrebt ist, sich der Umgebung anzugleichen. Und weiterhin sagt dieses Gesetz, dass Wärme von niedriger Temperatur zu nichts anderem mehr gut ist, als sich daran zu erwärmen.
 
Man kann keine effiziente Maschine damit betreiben, welche niedere Wärme in Arbeit umwandelt. Um Turbinen zu betreiben, ist Prozesswärme nötig, zum Beispiel Wasserdampf von 600 Grad Celsius.
 
Der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik sagt ebenso aus, dass jede Wärmekraftmaschine (Dampfmaschine, Turbine, Verbrennungsmotor) nicht nur Wärme verbraucht und eventuell erzeugt, sondern auch immer Wärme niedrigerer Temperatur an die Umgebung abgeben muss. Das ist die sogenannte Abwärme.
 
Solche Abwärme reicht aber noch zum Heizen von Wohnungen, zum Duschen und Baden. Deshalb sind Heizkraftwerke so effizient, weil sie bei der Stromerzeugung die Abwärme der Turbinen in Heizrohre lenken und nicht in Kühltürme. Die Wärme niedriger Temperatur verteilt sich dann in den angeschlossenen Wohnungen und am Ende in der Atmosphäre, im Wasser oder im Weltraum. Und der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik sagt:
 
Diese Energie kehrt nie zurück, sie ist keinesfalls erneuerbar.

Der Ausdruck Erneuerbare Energie widerspricht also beiden Grundgesetzen der Energiephysik und ist ein gutes Beispiel für ein ideologisches Falschwort, welches eine Tatsache ins Gegenteil verdreht. Der Ausdruck Erneuerbare Energie resultiert wahrscheinlich aus reinem Wunschdenken, es täuscht vor, dass man Energie erneuern kann oder dass man etwas Neues an der Hand hätte, mit dem man verlorene, verschwendete oder unbeliebte Energie ersetzen könnte.



Nicht der Mix, sondern die Menge entscheidet


Neuerdings taucht in der Debatte ein anderer Begriff auf, der noch abwegiger aber geradezu süffig ist: Der Energie-Mix. Journalisten mögen ihn besonders gerne. Der Energie-Mix schmeckt nach Sonne und Früchten und rinnt heiß durch die Kehle, im Abgang wie Jamaica-Rum.

An dieser Stelle sind wir genau am Gegenpol der Energiedebatte: Konsum und Genuss. Der Energie-Mix ist von allen Energie-Konzepten am leichtesten konsumierbar und verpflichtet zu nichts. Warum nicht die Partei wählen, die ihn vertritt? Oder wird der Energie-Mix schon von allen Parteien vertreten?

Einschränkung als reale Möglichkeit

Sehr viele Umweltschäden hängen überwiegend und eindeutig mit der Erzeugung von Energie zusammen und die Erzeugung von Energie richtet sich direkt nach dem Verbrauch an Energie. Die einfachste, sicherste und kostengünstigste Maßnahme gegen all die Schäden, die durch Energieerzeugung entstehen, ist Einschränkung des Energieverbrauchs.
 
Also weniger Geschwindigkeit, weniger oft, weniger schnell und weniger bequem Reisen, Fliegen oder Autofahren. Überall da reduzieren, wo Energie im Spiel ist und worauf man auch leicht verzichten kann, weil es das vor 200 Jahren überhaupt noch nicht gegeben hat. Zum Beispiel die Beleuchtung von Hunden in der Abenddämmerung oder entsprechende Jogging-Mützen und auch das Wegblasen von Herbstlaub durch Handblasegeräte mit Benzinmotor.

Jede konkrete Maßnahme, die vorgeschlagen wird, Energie zu sparen, lässt sich leicht mit dem Argument abbügeln: Im globalen Maßstab bringt das nur 5% oder 0,1% oder fast gar nichts.
 
Das ist eine falsche Vorstellung vom Einsparen und Reduzieren.
 
Jedes Kind weiß, wenn es sparen will, kann es nur in kleinen Mengen sparen. Es kann statt zwei Eiskugeln nur eine essen, es hat dann 50% am Eis eingespart und so betrachtet war das eine sehr energische Sparmaßnehme. Es wurde nicht nur 50% Eis, sondern auch 50% Geld gespart. Für uns hier ist das Ziel aber nicht Geld zu sparen.

Energie sparen bedeutet viel mehr als Geld sparen

Auch beim umstrittenen Tempo-Limit auf Autobahnen wird die Gegen-Argumentation mit globalen Vergleichen benutzt. Wenn wir die mögliche Reduzierung in Relation zur globalen Ölproduktion setzen, ist die Einsparmöglichkeit durch ein Tempo-Limit gering und kann als indiskutabel oder unvernünftig hingestellt werden.
 
Wenn wir aber ein konkretes Fahrzeug bei Tempo 120 km/h mit dem gleichen Auto bei 200 km/h vergleichen, ist die Einsparmöglichkeit in diesem konkreten Fall sehr beachtlich. Und nur darauf kommt es an bei jeder Sparmaßnahme. Wir müssen das im konkreten Fall Eingesparte mit dem vergleichen, was im gleichen Moment aufgewendet wird.
 
Sparen und reduzieren funktioniert immer mit kleinen Einschränkungen in ganz konkreten Situationen. Deshalb funktioniert es nicht im Kopf von Leuten, die großspurig, global oder global-strategisch denken, also es funktioniert nicht im Kopf von Politikerinnen und Politikern.
 
Falsches Denken kommt aus falschen Köpfen.
(Mehr harte Sprüche)

Einsparen widerspricht dem Postulat nach Wirtschaftswachstum

Wenn man es ernsthaft betreiben würde, ließe sich durch intelligente Sparmaßnahmen 30% bis 50% aller Energie einsparen. Das sagen Physiker und Ingenieure. Dazu wäre nicht viel mehr erforderlich als die Aufgabe von ein wenig Bequemlichkeit. Leider wird dieses Ziel nirgendwo ernsthaft verfolgt. Es widerspricht dem Wirtschaftssystem, das auf Steigerung und Maximierung aller Schlüsselwerte hinaus läuft.

Die größte denkbare Energieverschwendung ist Krieg, samt seiner Vorbereitung, also Flugübungen, Panzer- und Truppenbewegungen, alle Manöver. Die Einsparungen bei diesen Kriegsvorbereitungen könnten die Energieverschwendung, die durch den Massentourismus entsteht, kompensieren.
 
Das wäre doch ein sehr wohlschmeckender Energiespar-Mix. Weniger Rüstung, mehr Urlaub. Dieser Mix schmeckt nach Waldbeeren und Quellwasser, im Abgang ein wenig wie Hambacher Forst.

Sonnenenergie, die Energie der Zukunft

Nach dem Energie-Einsparen ist Solarenergie die zweitbeste alternative Energieform und für alle, die partout keine Einschränkungen des Konsums und der wirtschaftlichen Freiheit wollen, sogar die allerbeste Energieform für die Zukunft. Auch Solarenergie ist nicht erneuerbar, weil sie sowieso jeden Tag zu uns kommt, bis in alle Ewigkeit. Nur Kosmologen werden dieser These widersprechen. Sie dürfen es, weil die Zukunft viel kürzer ist, als jene denken, aber trotzdem hoffentlich länger, als unsere Politiker planen.

Die Sonnenenergie kann auf zwei verschiedenen Wegen genutzt werden. Thermisch, durch direktes Erhitzen einer Flüssigkeit und elektrisch mit Sonnenkollektoren.
 
Durch den photoelektrischen Effekt werden Sonnenstrahlen direkt in elektrischen Strom umgewandelt. Dazu dienen Solarzellen. Diese verwandeln 20% bis 25% der eingestrahlten Sonnenenergie in Strom. Da es sich um Gleichstrom handelt, ist die Einspeisung in den Stromverbrauch etwas kompliziert. Es ist jedoch so organisiert, dass auch Privatleute Strom erzeugen und an die Netzbetreiber verkaufen können.

Hallo, Frau Sonne, mein Akku streikt!

Schwierig ist es mit der Speicherung. Grundsätzlich ist die Speicherung von elektrischer Energie aufwändig und teuer. Die Herstellung von Akkumulatoren beansprucht Materialien wie Lithium, dessen Gewinnung wieder großen Energieaufwand erfordert. Die Fabrikation von Akkumulatoren und Batterien belastet die Umwelt, sie wird deshalb in Staaten ausgelagert, die dann beschuldigt werden können, kein Umweltbewusstsein zu entwickeln.

Beim Konsumverhalten wird der Aufwand für kleine Akkus von den meisten Käufern nicht berücksichtigt, Bequemlichkeit ist entscheidend. Große Akkus haben sehr hohes Gewicht und sind ein Problem für die Elektromobilität. Die Firmen, welche Geräte mit Akkubetrieb anbieten integrieren die Akkus in die Kaufpreise, so dass der Konsument nicht merkt, wie aufwändig und teuer die Herstellung der Akkus ist.

Die thermische Nutzung der Sonnenenergie ist wesentlich unproblematischer. Zunächst ist der Wirkungsgrad mehr als doppelt so hoch. Es können 50% bis 65% der Strahlungsenergie eingefangen werden. Diese thermische Energie ist allerdings nur zur Heizung und für Warmwasser zu brauchen. Die Speicherung ist unproblematisch, sie geschieht in gut isolierten Wassertanks. Je größer die Behälter, desto länger können Zeiten ohne Sonne überbrückt werden.
 
Warum die thermische Nutzung der Sonnenstrahlung so wenig verbreitet ist, liegt wohl daran, dass sie technisch und physikalisch so einfach ist und für den internetaffinen Eigenheimbesitzer weniger prestigeträchtig. Es ist schicker Solarzellen auf dem Dach zu haben als Wärmekollektoren, auch wenn die Solarthermik mehr Nutzen bringt. Ganz normale Installationsbetriebe könnten Solarthermik montieren, doch es geschieht hierzulande viel zu selten.

Das Zauberwort heißt: Wasserstoff

Für die Speicherung von Solarstrom gibt es allerdings eine wissenschaftlich recht einfache industrielle Lösung: Durch Elektrolyse wird aus Wasser Wasserstoff erzeugt. Wasserstoff ist brennbar, in Verbindung mit Sauerstoff sogar explosiv, und hat keine Verbrennungsrückstände außer Wasser. Er kann Verbrennungsmotoren betreiben und lässt sich in Brennstoffzellen wieder in elektrischen Strom umwandeln. Die Speicherung geschieht durch Kompression des Gases in entsprechende Behälter (Gasflaschen). Wenn auch diese Kompression durch Solarstrom erfolgt, ist die Umweltbelastung minimal.
 
Solarenergie ist die Energie der greifbaren Zukunft, auch in Ländern wo die Sonne nur zu 50% scheint. Jede Investition in thermische Solaranlagen oder Elektrovoltaik, zur Umwandlung von Solarenergie in Gebrauchsenergie, ist voll gerechtfertigt. Egal, ob sie nach heutiger Definition wirtschaftlich ist oder nicht.
 
Dagegen verblasst alles andere, was sonst noch auf Sonnenschein basiert: Biodiesel aus Mais und Soja, Windräder, Heizen mit Holzschnitzeln, also der ganze ökologische Energie-Mix.
 
Im Energie-Getränke-Mix-Vergleich schmeckt der Solar-Cocktail fast wie klares Wasser. Und ohne Wasser gibt es überhaupt nichts zum Trinken. Im Abgang wirkt der Solar-Mix wie das ewige Leben, also auch ein wenig langweilig. Doch daran müssen wir uns sowieso gewöhnen.

Zum Anfang     Welcher Energie-Mix?

                                          Rob Kenius,
                                          19.02.2019
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