Um Elektrizität zu erzeugen werden heute zwei grundsätzlich verschiedene Arten von Energiequellen benutzt: Einerseits die erneuerbaren wie Sonne (inklusive Wind, Wasser und Biomasse), Geothermie und Gezeiten, andererseits die nicht erneuerbaren fossilen Energiequellen (Kohle, Erdöl, Erdgas) und das Uran.
Es wäre sicher sinnvoll, heute, wo noch Zeit und Geld zur Verfügung steht, klar auf die erneuerbaren Energiequellen zu setzen. Das ist nicht nur eine Frage der Vernunft, sondern auch eine ethisch-moralische Frage. Schliesslich geht es darum, welche Welt wir unseren Nachkommen hinterlassen wollen.

Die erneuerbaren Energiequellen

• Wasser
• Wind
• Sonne
• Biomasse
• Meereswellen

Wasserkraftwerke    

Die Energie des fliessenden Wassers wird in Lauf- oder Speicherkraftwerken  mittels Wasserturbinen und Generatoren in Elektrizität umgewandelt. Wasserkraftwerke erreichen einen Wirkungsgrad von 90 Prozent. Man unterscheidet vier verschiedene Arten mit unterschiedlichen Einsatzmodi:

• Lauf- oder Niederdruckkraftwerke benützen das (geringe) Gefälle an Flüssen. Sie sind in der Regel mit Kaplan- oder Francisturbinen ausgerüstet, die für einen grossen Wasserdurchlauf bei geringem Druck gebaut sind. Laufkraftwerke liefern Bandenergie, das heisst, die Leistung kann nicht kurzfristig reguliert werden und ist abhängig von der Wasserführung.
• In Speicher- oder Hochdruckkraftwerken werden Peltonturbinen eingesetzt, die für geringere Wassermengen bei hohem Druck (über 700 Meter Fallhöhe) gebaut sind. Hochdruckkraftwerke benötigen einen Speichersee und Druckleitungen. Sie können kurzfristig die Leistung dem Bedarf anpassen und dienen hauptsächlich der Erzeugung von (teurer) Spitzenenergie, zum Beispiel über Mittag.
• Wasserwirbelkraftwerke bestehen aus einem runden Staubecken mit einem zentralen Abfluss, über dem sich ein Wasserwirbel bildet, der eine Turbine antreibt. Ein mit der Turbine gekoppelter Generator dient der Stromerzeugung. In der Schweiz wurde das erste Wasserwirbelkraftwerk im aargauischen Schöftland gebaut. Solche Kleinkraftwerke produzieren zwar nur kleine Mengen Strom, sind aber ideal zur Elektrizitätserzeugung selbst bei geringen Höhenunterschieden oder in kleinen Flüssen. Die Anlagen sind besonders ökologisch, da kaum Eingriffe in die Natur nötig sind. Es braucht auch keine Fischtreppen – die Tiere können direkt durch die Wirbel schwimmen.
  (Quelle: IWB-Newsletter 1 / 2012)
  www.gwwk.ch
• Wellenkraftwerk benutzen bandwurmartig aneinandergereihte Elemente, um mit der Bewegung der Meereswellen Elektrizität zu erzeugen. Röhrenförmige Stahlsegmente, die halb untergetaucht quer zum Wellenkamm schwimmen, verwandeln mittels Hydraulikgeneratoren die Energie der Wellenbewegung in Elektrizität. Die Firma Pelamis Wave Power installierte 2008 die erste kommerzielle Anlage vor der portugiesischen Küste. In einem zweiten Schritt soll diese Anlage jetzt auf 20 MW ausgebaut werden.
  (Quelle: IWB-Newsletter 1 / 2012)
  www.pelamiswave.com
  www.oceanlinx.com

Speicherkraftwerke können als Pumpspeicherwerke verwendet werden, wenn sie nach dem Turbinenauslauf mit einem Wasserauffangbecken und entsprechenden Pumpen versehen sind. Es gibt auch Pumpspeicherwerke, die ohne natürliche Zuflüsse im Speichersee, also ausschliesslich mit hinauf gepumptem Wasser arbeiten.
Details zu diesen Anlagen bei www.de.wikipedia.org/wiki/Wasserkraftwerk

Windkraftwerke

Windpark in Palm Springs, Kalifornien, USA, Foto Egon A. Stolze

Dreiflügelige Rotorblätter, mit einem Generator verbunden, verwandeln die Bewegungsenergie des Windes in Elektrizität. Windkraftanlagen erreichen einen Wirkungsgrad von 75 – 80 Prozent, je nach Auslegung und Wind. Einzelne Windkraftwerke werden oft zu ganzen Windparks zusammengefasst, auch in Küstennähe im Meer (Offshore).
In Deutschland sind heute 5'000 Windturbinen in Betrieb, in den nächsten Monaten und Jahren entstehen weitere grosse Offshore-Windparks an der Nordseeküste. Um die je nach Wind unregelmässige Stromproduktion auszugleichen, werden in den Alpen weitere Pumpspeicherwerke geplant und gebaut. Transportiert werden soll der Strom von der Nordsee in die Alpen mittels eines gegenwärtig in Planung befindlichen Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsnetzes. 
Bis im Jahr 2020 sollen so mittels Wind- und Sonnenenergie (z.B. auch durch das Desertec-Projekt in der Sahara) jährlich rund 300 Gigawatt Ökostrom erzeugt werden, was in etwa der Produktion von 270 Atomkraftwerken entspricht. Windenergie lässt sich auch mittels Zugdrachen zur Elektrizitätserzeugung nutzen.
Details zu Windanlagen auch unter www.de.wikipedia.org/wiki/Windkraftanlage

Ganz neu als Möglichkeit, Windenergie zu nutzen, bietet sich der Windbaum an. Im Idealfall soll er imstande sein, den Strombedarf eines Haushaltes zu decken. Allerdings kostet er noch 30‘000 Euro. https://www.youtube.com/watch?v=PwH1w8gZnkM

Der erste Windpark in der Nordsee

2009 berichtete der stern (Nr. 47/2009):

-        Erst wird die Plattform 40 Meter tief im Meeresgrund verankert, anschliessen der Turm aufgerichtet und schliesslich der Rotorstern mit Hilfe eines Schwimmkrans auf 90 Meter Höhe gehievt

-        Der Rotor hat einen Durchmesser von 116 Metern und verkraftet Windböen bis 180 km/h.

-        Die  Geschwindigkeit an den Flügelspitzen beträgt bis zu 320 km/h

-        Die Anlage ist 180 Meter hoch (Kölner Dom 157 Meter), 1‘000 Tonnen schwer (25 Sattelschlepper) und hat bei Volllast eine Leitung von fünf Megawatt

-        Abgangsspannung 110‘000 Volt

-        Die zwölf Windräder liefern zusammen 250‘000 Megawattstunden pro Jahr (Strom für 50‘000 Haushalte)

Offshore-Windstrom 2015 (in Megawatt bei Vollauslastung)

	In Betrieb	Projektiert / im Bau
Nordsee	6‘088	35‘674
Irische See	2‘113	832
Ostsee	745	2‘209
Kattegat (DK)	400	-
Ostchinesisches Meer	234	1‘003
Ijsselmeer (NL)	19	144
Andere Meere	72	1‘731
Total 2015	9‘671	41‘593

Quelle: Schweiz am Sonntag, 30. August 2015

Solarkraftwerke

• Photovoltaikanlagen
• Parabolrinnenkraftwerke
• Fresnel-Kollektoranlagen
• Solarturmkraftwerke
• Paraboloidkraftwerke
• Thermikkraftwerke
• Solarteichkraftwerke
• Fallwindkraftwerke

Photovoltaikanlagen verwandeln  direktes oder indirektes Sonnenlicht unmittelbar in Elektrizität. Dünne Halbleiterelemente, zusammengefasst in so genannte Solarpanels, produzieren Strom, weil die Sonneneinstrahlung positive und negative Ladungsträger voneinander trennt. Sehr oft wird die auf diese Weise erzeugte Elektrizität anschliessend mit Hilfe von Wechselrichtern in die kommerziellen Stromnetze eingespeist. Photovoltaik-Grossanlagen können Spitzenleistungen von mehreren Megawatt aufweisen.

Beim solarthermischen Kraftwerk (Concentrated Solar Power CSP) werden in grossen Spiegeln Sonnenstrahlen gebündelt. Die auf diese Weise konzentrierte Energie erzeugt Dampf. Dampfturbinen und Generatoren verwandeln die Energie des Dampfes in Elektrizität. Auf Wunsch lässt sich ein Teil der Sonnenwärme in Wärmespeichern sammeln und anschliessend nach Bedarf – auch nachts – in den Dampfkreislauf abgeben. CSP-Kraftwerke ermöglichen damit die Bereitstellung von erneuerbarer Bandenergie, ein grosser Vorteil dieser Technologie. Solarthermische Kraftwerke eignen sich vor allem für Gebiete in Südeuropa, Nordafrika und Arabien. Marokko hat den Bau eines grossen CSP-Kraftwerks beschlossen und will bis 2020 42 % des Strombedarfs durch erneuerbare Energie decken. (Quelle: IWB-Newsletter 2 / 2012)
www.desertec.org
www.puertoerrado2.com

Mit Ausnahme der Photovoltaik erzeugen alle Anlagen den Strom über einen Dampfturbinen-Generator-Block. Das Projekt Desertec soll die Sonnenenergie der nördlichen Sahara nutzbar machen. Zwei Prozent der Fläche der Sahara würden ausreichen, um die ganze Welt mit Strom zu versorgen. Das ist Utopie, aber dank Verbesserungen bei den Energiespeichern und bei den Übertragungsnetzen könnte wenigstens ein teil davon Wirklichkeit werden. 
Details zu diesen Anlagen bei www.de.wikipedia.org/wiki/Solaranlage, www.greenpeace.ch/thoreau oder im Ordner Textdokumente.

Potenzial der Solarstrom-Erzeugung weltweit

Die Internationale Organisation für Erneuerbare Energien (IRENA) geht davon aus, dass die weltweit installierte Kapazität  an Solarstromanlagen von heute 227 Gigawatt (GW) bis im Jahr 2030 auf 1‘760 bis 2‘500 GW zunehmen wird. Hauptgrund dafür ist, dass die Kosten für auch weiterhin sinken werden. Hauptwachstumsmärkte dürften China, die USA und Japan sein. Marktanalysen zeigen, dass 2016 weltweit 65 GW zugebaut werden. In Deutschland sind gegenwärtig Fotovoltaik-Anlagen von insgesamt 40 GW installiert.

Bis 2030 könnte weltweit die Produktion von Solarstrom von gegenwärtig 2 % auf 13 % zunehmen. Zum Vergleich: Atomenergie deckt im Moment 6 % des weltweiten Strombedarfs.

(Quelle: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie De, Juli 2016)

USA 2016

„Im Dezember 2015 hat Präsident Obama den Investment Tax Credit (ITC) verlängert, einen steuerlichen Anreiz, der Solaranlagen um 30 % verbilligt. 200‘000 neue Arbeitsplätze sollen durch die Investitionen, die der ICT auslöst, geschaffen werden. Einzelne Gliedstaaten schaffen zusätzliche Anreize. Darum ist das Gros der Anlagen in wenigen Gliedstaaten konzentriert. Für die meisten Käufer ist das sogenannte Net-Metering entscheidend. Es erlaubt selber produzierten Strom zum gleichen Preis ins Netz einzuspeisen, zu dem Strom bezogen wird. Scheint die Sonne, so läuft der Stromzähler rückwärts.“ (NZZ vom 25. Juli 2016)

Geothermische Kraftwerke

Geothermische Kraftwerke verwenden die Erdwärme als Energiequelle zur Erzeugung von Dampf. Das bekannteste geothermische Kraftwerk liegt in Larderello (Toscana/Italien) mit einer Jahresdurchschnittsleistung von 240 Megawatt. 

Geothermisches Kraftwerke Larderello (Toscana)

Details zu diesen Anlagen bei www.de.wikipedia.org/wiki/Geothermie

Gezeitenkraftwerke

Gezeitenkraftwerke arbeiten mit dem so genannten „Tidenhub“, das heisst mit der Wasserstandsdifferenz zwischen Flut und Ebbe. In einer Lage mit grossem Tidenhub wird eine Bucht mit einem Deich abgeschlossen. In den Deich eingebaut sind Turbinen, die sowohl bei Flut als auch bei Ebbe vom Meerwasser durchströmt werden und zusammen mit angekoppelten Generatoren Strom erzeugen. Bei Gezeitenumkehr stehen die Turbinen eine gewisse Zeit still. 
Bekannt ist das Gezeitenkraftwerk in der Mündungsbucht der Rance (Bretagne / Frankreich). Bei einem Tidenhub von 14 Metern erreichen die 24 Klaplanturbinen eine Jahresdurchschnittsleistung von 68 Megawatt.
1984 wurde an einer Bucht der Bay of Fundy (Kanada) ein kleines Versuchskraftwerk in Betrieb genommen (20 Megawatt). Ein 5'000 Megawatt-Gezeitenkraftwerk ist seit langem in Planung, aufgrund der hohen Investitionen (http://de.wikipedia.org/wiki/Investition) wurde es aber bisher nicht realisiert.

www.de.wikipedia.org/wiki/Gezeitenkraftwerk

Die nicht erneuerbaren Energiequellen

• Mit fossiler Energie (Kohle, Erdöl,  Erdgas) betriebene Kraftwerke
• Mit Uran betriebene Kraftwerke

Fossil-thermische Kraftwerke

Kohle- oder Erdölkraftwerke

Die Wärme aus der Verbrennung von Kohle oder Erdöl wird benutzt, um Dampf zu erzeugen, der in Dampfturbinen die thermische Energie in Drehung (mechanische Energie) verwandelt. Die Dampfturbine ist an einen Generator gekoppelt, der die Elektrizität erzeugt. Wirkungsgrad: bis 45%.

Gasturbinenkraftwerk

In einer Turbine wird ein Gas-Luft-Gemisch verbrannt. Die Turbine treibt einen Generator, der die Elektrizität erzeugt. Anschliessend werden die Abgase aus der Gasturbine in einem Wärmetauscher abgekühlt und gleichzeitig zur Dampferzeugung benützt. Dieser Dampf treibt eine Dampfturbine an, die mit einem zweiten Generator ebenfalls Elektrizität erzeugt. Dank der Nutzung der Abgaswärme ergibt sich ein Wirkungsgrad von rund 60 Prozent.

Atomkraftwerke

Mit der Wärme, die bei der Spaltung von Urankernen entsteht, wird Dampf erzeugt. Mit einem Dampfturbinen-Generator-Block wird die Energie des Dampfes anschliessend in Elektrizität verwandelt. Atomkraftwerke haben einen Wirkungsgrad um die 35 Prozent.
Details zu diesen Anlagen bei www.de.wikipedia.org/wiki/Kernkraftwerk

Siehe Energieversorgung Schweiz

China – die Weltmacht für Elektroautos

In China gibt es Anfang 2017 mehr als 270'000 Strom-Tankstellen für Elektro-Autos, in Deutschland weniger als 10'000. Im Verhältnis zu den Einwohnern gibt es in China bereits über 60 Prozent mehr Strom-Tankstellen, der chinesische Vorsprung ist eindeutig.

Bis 2020 soll in China die nächste Strom-Tankstelle nirgendwo mehr als ein Kilometer entfernt sein. Ab 2018 müssen alle Autobauer der Welt, die in China Autos verkaufen wollen, eine bestimmte Quote mit E-Autos erfüllen. Daimler, VW und BMW werden diese Quote nicht erfüllen können.

Chinas Regierung will das Land zur Auto-Weltmacht Nummer 1 machen. Im Reich der Mitte wurden 2016 über 500'000 Elektroautos verkauft – in Deutschland gerade mal um die 15'000. Im Verhältnis zu den Einwohnern sind dies im reichen Deutschland nur halb so viele wie im Schwellenland China. In Norwegen fährt bereits jeder zweite Neuwagen elektrisch. In China müssen Käufer von Benzinautos oft monate-, ja sogar jahrelang auf die Zulassung ihres Neuwagens warten und bei Smog mit Fahrverboten rechnen, während ein E-Auto sofort zugelassen wird, jederzeit fahren und kostenlos parken kann. Bis 2030 sollen in China 40 Prozent aller Autos elektrisch fahren – das wären ca. 15 Millionen neue E-Autos pro Jahr.

Die Vorteile der E-Autos: Weniger Lärm, keine Abgase, weniger Verschleiss, zurzeit verdoppelt sich die Reichweite von Batterien für E-Autos alle zwei bis drei Jahre. E-Mobile brauchen keinen Tank, kein Getriebe, keinen Schalldämpfer, keinen Katalysator, keinen Auspuff, keinen Wasser-Kühler.                                Quelle: Infosperber 12. Februar 2017

Tesla in China

Tesla will in Schanghai eine Fabrik für jährlich 500‘000 Fahrzeuge bauen. Entsprechende Vereinbarungen sind unterzeichnet.  Die Firma plante schon seit längerem den Bau einer eigenen Fabrik, um vom wachsenden chinesischen  Markt  für Elektroautos profitieren und die kürzlich verhängten 25% Einfuhrzöllen auf US-amerikanische Fahrzeuge umgehen zu können.                                                                              Quelle: NZZ vom 11. Juli 2018

Situation in der Schweiz

2017 sind in der Schweiz knapp 6 Millionen Motorfahrzeuge immatrikuliert. Von durchschnittlich 36,8 km/Tag werden zwei Drittel mit motorisiertem Individualverkehr zurückgelegt. Der Treibstoffverbrauch in der Schweiz gehört zu den höchsten in Europa. Der Verkehrssektor ist für36 % des Endenergieverbrauchs und für 32 % der Emissionen verantwortlich. Das Ziel muss sein, mit weniger Abgasen, Flächenverbrauch, Unfällen und Lärm die Mobilität für alle sicherzustellen. Durch die Elektrifizierung der heutigen Autoflotte könnte man den Endenergieverbrauch um die Hälfte reduzieren. Quelle: Energie&Umwelt 2/2017

Ein Erfahrungsbericht                                                                                                                    Von Martin Schmid, Projektleiter am Ökozentrum Langenbruck                                          Altbekannten Autobatterien funktionieren mit Blei und Bleioxid. Bei meinen drei Fahrzeugen waren die Akkus zuerst aus Nickel und Cadmium, später aus Kochsalz und Nickel und dann aus Lithium und Nickel-Kobalt-Mangan. Ich fahre seit mehr als 22 Jahren mit Batteriefahrzeugen und habe damit etwa eine Viertelmillion Kilometer zurückgelegt. Aber ich bin nicht allein. Paul Schweizer aus Titterten BL fuhr mit einem roten Horlach Sport 290‘000 km und hatte von 1992 bis 2008 den Reichweiten-Weltrekord von 547 km inne. Dieser Rekord wurde mit einer von ABB Schweiz entwickelten Natrium-Schwefel-Batterie erreicht. Einer Batterie mit hoher Energiedichte, die heute nur noch für stationäre Stromspeicher verwendet wird.

Lithium ist im Moment für Autobatterien alternativlos. In offiziellen Studien wir der weltweite Vorrat an leicht zugänglichem, höher konzentriertem Lithium auf 20 bis 55 Millionen Tonnen beziffert. In einem durchschnittlichen Elektroauto von 130 km Reichweite sind etwa 3 kg Lithium verbaut. Bei vollständiger Umstellung aller 1,28 Milliarden Motorfahrzeuge weltweit führte das zu einem Bedarf von 3,8 Millionen Tonnen Lithium. Und die seltenen Erden? Ein wichtiges Element für effiziente Elektromotoren  ist eine am stärksten dauermagnetisierbare Legierung aus Neodym, Eisen und Bor. Die Schweizer Firma Brusa hat eine Alternative entwickelt, bei der man auf seltene Materialien verzichten kann. Bei gleichem Wirkungsgrad. Da in einer Batterie das Material nicht verbraucht wird, kann es recycliert werden, was wesentlich effizienter ist, als die Neugewinnung in Minen.

Siehe Benken, Endlagerstandort Schweiz

Siehe  Bözberg, Endlagerstandort Schweiz

Siehe Wellenberg

Einrichtungen in denen Atommüll definitiv gelagert wird, werden als „Endlager“, oder besser „Geologische Tiefen- oder Langzeitlager“, bezeichnet. Sie können so ausgestaltet sein, dass die dort eingelagerten Abfälle weder überwacht, noch kontrolliert noch umgelagert werden müssen oder so, dass sie bei Bedarf rückholbar sind. 

In der Schweiz ist von Seiten der Nagra eine bloss während einer gewissen Zeit rückholbare Lagerung unter Tag (Tiefenlagerung) in Opalinuston vorgesehen. Kritiker verlangen, dass dieses Konzept revidiert wird.

Im Felslabor Mont Terri bei St.Ursanne wird gegenwärtig die Endlagerung untersucht. Die Ergebnisse sind zwiespältig. Zwar lässt Opalinuston kein Wasser durch, enthält aber selber Salzwasser. Das könnte mit der Zeit die eingelagerten Fässer zerfressen und ausserdem zur Bildung von explosivem Wasserstoffgas führen.

Die Schweiz produziert in ihren Atomkraftwerken laufend radioaktive Abfälle. Pro Jahr fallen etwa 90 Tonnen abgebrannter Brennelemente an, plus alle sonstigen Abfälle aus Atomkraftwerken, Medizin, Industrie und Forschung.

Laut dem Kernenergiegesetz von 2005 müssen diese Abfälle im Inland gelagert werden. Die Meeresversenkung, wie sie die Schweiz zwischen 1969 und 1982 im Nordostatlantik an drei verschiedenen Stellen praktizierte, ist heute international verboten. Die Schweiz hat insgesamt 7'677 Container mit Atomabfall versenkt. Einzig Grossbritannien versenkte eine noch grössere Menge.

Für die Endlagerung werden schwach-, mittel- und hochradioaktive Abfälle unterschieden:

·   Schwachradioaktive Abfälle. Sie bestehen aus Schutzkleidungen, medizinischen Laborabfällen usw. Sie enthalten nur wenig radioaktives Material. Zur Reduktion des Volumens wird dieses Material vor dem Verschluss in Fässern in Spezialöfen verbrannt.

·   Mittelradioaktive Abfälle. Sie bestehen aus verfestigten Schlämmen, Metallteilen von wieder aufbereiteten Brennelementen usw. Mittelradioaktive Abfälle sind tausendmal weniger radioaktiv und entwickeln weniger Wärme als die hochradioaktiven, fallen aber in viel grösseren Mengen an, z.B. wenn Atomkraftwerke abgerissen werden. 

·   Hochradioaktive Abfälle. Sie stammen zum grössten Teil aus abgebrannten Brennelementen.

Für hochradioaktive Abfälle ist bisher in keinem der 41 Ländern mit Aromreaktoren ein Endlager in Betrieb. In vielen Ländern laufen seit Jahrzehnten Planungen. In Finnland ist das Endlager in der Nähe des Atomkraftwerks Oikiluoto vorgesehen. Ein Versuchslabor ist in 500 Meter Tiefe in Betrieb, mit dem Bau des Endlagers soll 2019 begonnen werden, ab 2029 sollen die ersten abgebrannten Brennelemente eingelagert werden. Ein Endlager in Deutschland ist Schacht Konrad bei Salzgitter, das für radioaktive Abfälle mit vernachlässigterer Wärmeentwicklung konzipiert ist. Diese Art von Abfällen machen 90% des gesamten, radioaktiven Abfallvolumens aus, enthalten aber nur 0,1% der gesamthaft anfallenden Radioaktivität. Die hochradioaktiven Abfälle werden heute in ein Zwischenlager in einen Salzstock in Gorleben verbracht. 

In den USA wurde das Endlagerprojekt Yucca Mountain aufgegeben, weil sich der Berg nicht so verhielt, wie erwartet: er war nass, wo er trocken hätte sein sollen. Das einzige Tiefenlager für radioaktive Abfälle ist die Versuchsanlage Wipp (Waste Isolation Pilot Plant, http://www.wipp.energy.gov/ ) im Bundesstaat New Mexiko. Am 14. Februar 2014 explodierte ein Fass mit radioaktivem Inhalt. Die Anlage musste aufwendig dekontaminiert werden. 

Mögliche Endlagerstandorte in der Schweiz

In der Schweiz ist die Nagra mit der Suche nach einem Endlager beauftrag. Der Bundesrat entscheidet, an welchem der sechs als geeignet betrachteten Standorte ein Endlager gebaut werden soll. Vorgeschlagen sind

·   Zürcher Weinland (ZH, TG)

·   nördlichen Lägern (ZH, AG)

·   Bözberg (AG)

·   Jurasüdfuss (SO, AG)

·   Südranden (SH).

Um die Bevölkerung der betroffenen Gebiete (in einer unverbindlichen Form) in die Entscheidungsfindung einzubeziehen, werden vom Bund so genannte Regionalkonferenzen organisiert. Die Inbetriebnahme eines Lagers für schwach- und mittelradioaktiven Müll ist nicht vor 2030 zu erwarten, für hochradioaktiven Atommüll nicht vor 2040 (siehe www.regionalkonferenz-laegern.ch).

Situation 2018

Der Bundesrat beschliesst, die Suche nach Standorten für die Endlager auf drei Gebiete zu beschränken: Jura Ost (Kanton Aargau), Nördliche Lägern (Aargau und Zürich) und Zürich Nordost (Thurgau und Zürich)

Aargauer Regierungsrat sagt Nein zum Atommülltiefenlager. In einer Stellungnahme hält der Regierungsrat fest, dass er weiterhin grundsätzlich kein geologisches Tiefenlager im Kanton Aargau will und er fordert weitere Untersuchungen, die in der nächsten Etappe umgesetzt werden müssen.  

https://www.ag.ch/de/weiteres/aktuelles/medienportal/medienmitteilung/medienmitteilungen/mediendetails_111488.jsp

Weiter:

Atomausstieg

¹Zahl in Klammern: 2011
²Total erneuerbare Energien (ohne Wasserkraft (9,51%) 10.86

(Quelle: BFE Schweizerische Gesamtenergiestatistik 2015)

Kommentar:

Der Anteil der Elektrizität am Gesamtenergieverbrauch der Schweiz beträgt 25,0 Prozent (Tabelle 2), 40 Prozent davon stammen aus Atomkraftwerken = 10 Prozent des Gesamtverbrauchs. 

Stromexport

Seit Jahren hat die Schweiz jedes Jahr einen Strom-Exportüberschuss. Im Hydrologischen Jahr 2009 (bis Ende September) betrug er 2,9 Milliarden kWh.

Dass per Saldo jedes Jahr ein Exportüberschuss resultiert (2008 betrug er 0,3 Prozent vom Bruttoenergieverbrauch) und dass vor allem in Spitzenzeiten Strom exportiert werden kann, zeigt, dass die in der Schweiz installierten Kraftwerksleistungen vollauf genügen. 

„Wir haben genug Energie, sind aber zu faul, sie einzusammeln. Dies das Fazit eines Ingenieurs und nicht eines Philosophen. Die Sonne ist da, die Technologie ist da und die verfügbaren Mengen reichen für einen modernen Lebensstil. Einzige Voraussetzung: Es sollte uns etwas kosten dürfen, die Versorgung umzubauen, die Geräte effizienter zu machen und die Freiheit zurück zu erlangen. Die damit verbundenen Ausgaben sind aber überschaubar und haben einen riesigen Vorteil: Sie fliessen in unsere eigene Wirtschaft und nicht in den Nahen Osten. Eine Art Konjunkturprogramm also. Na dann los!
 (Paul Dominik Hasler in „Zeitpunkt 111“)

Weiter:
Denkschrift Energie
Erneuerbare Energien
Ratgeber Standby
Stromlücke
www.greenpeace.ch/Energie

85 Prozent des Weltenergieverbrauchs wird mit fossilen Energieträgern befriedigt, der Rest mit erneuerbaren Energien und mit Atomenergie.

(Quelle: ren21/BP)

(Quelle: eurostat/BFE)

Als Energiewende wird der Übergang von der nicht-nachhaltigen Nutzung von fossilen Energieträgern und von Kernenergie zu einer nachhaltigen Energieversorgung mit erneuerbaren Energien bezeichnet. Die Endlichkeit der fossilen Energieträger sowie die Gefahren der Kernenergie stellen wichtige Gründe für die Energiewende dar.

Als Pionier der Energiewende gilt Dänemark, das im Jahr 2012 bereits 30 % seines Strombedarfs mittels Windenergie deckte. Bis 2050 strebt Dänemark eine vollständig regenerative Energieversorgung in allen drei Sektoren an. Ebenfalls von Bedeutung ist die deutsche Energiewende, die weltweit Zustimmung und Nachahmer, aber auch Kritik und Ablehnung erfahren hat. Obwohl sie in der Öffentlichkeit oft fälschlicherweise mit dem zweiten Atomausstieg 2011 verbunden wird, begann die Energiewende in Deutschland bereits in den 1980er Jahren mit der Förderung der erneuerbaren Energien und der Einstellung neuer Kernkraftwerksprojekte. Während über die grundsätzliche Notwendigkeit des Ausbaus der erneuerbaren Energien, der Steigerung der Energieeffizienz und der Einsparung von Energie in Wissenschaft und Politik Einigkeit herrscht, sind die konkreten Maßnahmen politisch oft umstritten.>  (wikipedia)

Als allgemein anerkannte Grundpfeiler der Energiediskussion gelten:

-        - Fossile Ressourcen sind endlich

-        - Das Verbrennen fossiler Ressourcen gefährdet das Klima

-        - Erneuerbare Energien sind die Lösung für beide Probleme

Energiewende Schweiz

2011, als Folge der Atomkatastrophe von Fukushima, beschlossen Bundesrat und Parlament den Ausstieg aus der Atomenergie. Es sollten keine neuen Atomkraftwerke gebaut werden, wie lange die bestehenden weiterlaufen sollten, blieb offen.

Als Vision einer künftigen, nachhaltigen Energieversorgung entwickelte der Bund die Energiestrategie 2050. Die parlamentarische Beratung steht kurz vor dem Abschluss. Als Erst-Rat behandelte der Nationalrat im Dezember 2014 die Vorlage. Nach Hin-und-her in den beiden Kammern des Parlamentes fehlt im Sommer 2016 noch die Differenzbereinigung im Ständerat.

Die ursprüngliche Vorlage wurde in beiden Räten in verschiedenen Punkten abgeschwächt.

Die wichtigsten Aspekte in der gegenwärtigen Version des Nationalrates:

-        - Ausbau der erneuerbaren Energien: 2035 sollen (ohne Wasserkraft) mindestens
14 500Gigawattstunden Strom erneuerbar produziert werden (der Ständerat wollte 11 400 Gigawattstunden).

-        - Förderung der erneuerbaren Energien: Nach sechs Jahren sollen keine neuen Anlagen ins Förderprogramm KEV aufgenommen werden. Einmalvergütungen und Investitionsbeiträge werden nur bis 2031 bezahlt. Die KEV-Abgabe kann auf maximal 2,3 Rp./kWh erhöht werden.

-        - Grosswasserkraftwerke: Werke, die den Strom unter Gestehungskosten verkaufen müssen, sollen eine Prämie von maximal 1 Rappen pro Kilowattstunde erhalten.

-        - Kleinwasserkraftwerke: Werke unter 1‘000 Kilowatt Leistung (Ständerat 300 Kilowatt) sollen nicht subventioniert werden.

- Steuerabzüge: Energetische Gebäudesanierungen sollen steuerlich begünstigt werden. Ebenso Ersatzneubauten.

Ländervergleich Ausbaugeschwindigkeit 2015 (Solar- und Windproduktion pro Einwohner):

Deutschland     433 Kilowatt                                                                                                    
Österreich        268 Kilowatt                                                                                                     
Belgien (2013)  174 Kilowatt                                                                                       
Schweiz              51 Kilowatt     

(Quelle: Energie & Umwelt 3/2016)

Energiewende Deutschland

2022 soll das letzte deutsche Atomkraftwerk vom Netz gehen. Für die klimaschädigenden Kohlekraftwerke liegt noch kein Ausstiegsdatum fest. Greenpeace meint, 2050 sei möglich. In Politik, Wirtschaft und Bevölkerung ist der klare Wille vorhanden, ganz auf erneuerbare Energien umzusteigen. Das ist durchaus realistisch, denn allein die Sonne liefert uns täglich das 2850-fache des Weltenergiebedarfs!

In Deutschland wird heute rund ein Viertel des Stromes erneuerbar produziert. Sollen es dereinst 100 Prozent sein, müssen sowohl die Übertragungsnetze als auch die Speichermöglichkeiten zügig ausgebaut werden.

Heute wird der gesamte Investitionsbedarf für die Energiewende von der Bundesregierung auf 550 Milliarden Euro geschätzt (bis 2050). Ob das viel ist oder wenig, hängt sehr von der Preisentwicklung von Kohle, Öl und Gas ab. Die Preise dieser Energieträger werden steigen. Sonne, Wind und Wasser sind auf ewig kostenlos und unerschöpflich. Die Investitionen in erneuerbare Energien rechnen sich schon heute. Die Agentur für erneuerbare Energien (AEE) berechnet den gesellschaftlichen Nutzen für 2011 (wegen Vermeidung von Umweltschäden und positiver wirtschaftlicher Effekte) auf 21 Milliarden Euro. Denen stehen 14 Milliarden an Subventionen gegenüber, macht ein volkswirtschaftliches Plus von sieben Milliarden. Aber auch das ist ein Gewinn:100 Prozent erneuerbar bedeutet 100 Prozent vom Ausland unabhängig! Heute importiert Deutschland 70 Prozent der Energie, vor allem Öl. Erneuerbare Energien machen die Stromproduktion zwar komplizierter, aber auch ohne Atomkraftwerke droht kein Blackout. 2011 betrug die höchste Stromlast an einem Tag (am 16. November) 54,5 Gigawatt, der installierte Kraftwerkspark kann aber (ohne die bereits installierten erneuerbaren Energien) über 100 Gigawatt leisten.

Erneuerbare Energien vermindern das Gefahrenpotential, das heute in der Stromerzeugung liegt, denn Atomkraft bedeutet eine doppelte Gefahr: „Sie ist nicht nur hochgefährlich, sondern blockiert vor allem auch den Ausbau der klimaschonenden erneuerbaren Energien, weil sie das Stromnetz verstopft und eine zentralistische Struktur zementiert wird. Das Aus für die Atomenergie ist deshalb vordringlich und beschleunigt am Ende auch noch den Klimaschutz“, meint Ulrich Kelber, Energieexperte der SPD.

Was geschieht mit den Atomkraftwerken nach deren Stilllegung? Der Rückbau einer Anlage dauert ungefähr 15 Jahre. Die Brennelemente lagern fünf Jahre im Abklingbecken, werden dann zwischengelagert und kommen nach 40 Jahren ins Endlager, so es denn eines gibt. Die Betreiber rechnen mit 18 Milliarden Euro Gesamtkosten, Greenpeace mit 44 Milliarden – wobei die Endlagerkosten ja kaum zu kalkulieren sind.

Mittelfristig sind die erneuerbaren Energien unschlagbar günstig. Ein geplantes AKW in Weissrussland soll über acht Milliarden Euro kosten. Die gleiche Leistung in Windkraft käme auf 1,85 Milliarden zu stehen.

Heute ist sauberer Strom noch teurer als konventionell produzierter. Aber würde man dort die wahren Kosten angeben, also die staatliche Förderung und die Umweltschäden einbeziehen, so wäre schon heute die erneuerbar erzeugte Kilowattstunde 10,2 Cents billiger.

Zurzeit (Herbst 2012) liefern in Deutschland knapp 22'700 Windräder 7,8 Prozent des Stroms. Dank Erneuerung und Ausbau der Anlagen wird es 2030 vermutlich nur noch deren 15'000 geben, die dann allerdings 45 Prozent des Stromes produzieren können! Windräder haben schon heute eindrückliche Dimensionen: im Meer sind sie z.B. 90 Meter hoch mit 95 Metern Rotordurchmesser, im Mittelgebirge z.B. 140 Meter hoch bei 125 Metern Durchmesser.

Im Durchschnitt scheint in Deutschland die Sonne während 1'300 bis 1'900 Stunden, Rekord ist 2'449 Stunden in einem Schwarzwalddorf 2011. Wichtig ist aber nicht die Sonnenscheindauer, sondern die Summe aus direkter und diffuser, also auch während bewölktem Himmel einfallender Strahlung. Und die beträgt im Schnitt pro Jahr für Photovoltaik nutzbare 4'300 Stunden (Vergleich: ein Jahr hat 8'766 Stunden). Heute sind in Deutschland knapp 30 Gigawatt Photovoltaik installiert, das sinnvoll ausbaubare Potenzial schätzen Experten auf 200 Gigawatt.

Seit 1880 wird mit Wasserkraft Strom produziert. Heute gibt es in Deutschland etwa 6'900 Lauf- und Speicherkraftwerke mit insgesamt 4,5 Gigawatt Leistung (entspricht der Leistung von drei grossen Atomkraftwerken). Fast die Hälfte dieser Leistung könnte in Deutschland noch zugebaut werden.

Um überschüssigen Strom aus erneuerbaren Quellen zu speichern, gibt es verschiedene Verfahren. Erprobte und in Entwicklung begriffene. Erprobt und bereits stark ausgebaut ist die Speicherung in Pumpspeicherwerken: Überschüssiger Strom wird benutzt, um Wasser in einen Stausee hochzupumpen. Mit diesem Wasser wird bei Bedarf Strom erzeugt. Allerdings 25 Prozent weniger, als zum Pumpen benötigt wird. Grosse Hoffnungen werden auf das so genannte „Power-to-Gas“-Verfahren (P2G) gesetzt: Mit überschüssigem Strom wird mittels Elektrolyse aus Wasser Wasserstoffgas produziert und dieses bei Bedarf wieder verstromt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, Strom in Batterien von Elektroautos zu speichern, die bei Nichtgebrauch mit dem Stromnetz verbunden sind. Hier ist allerdings die Speicherkapazität, im Vergleich mit den beiden anderen Möglichkeiten, sehr beschränkt.

2013: Seit dem 18. April 2013 hat die Energiewende in Deutschland auch ein Datum: An jenem Donnerstag erzeugten Sonne und Wind zum ersten Mal mehr Strom als Kohle, Uran, Öl und Gas zusammen! (Quelle: WOZ vom 4. Juli 2013)

2017: Deutschland wird wohl das Klimaziel 2020 nicht erreichen. Im Vergleich zum Vorjahr haben die Treibhausgas-Emissionen um fast 5 Millionen Tonnen auf 428 Millionen Tonnen zugenommen (+1,2 Prozent). Von 1990 bis 2020 sollten die Emissionen um 40 Prozent zurückgehen. 2016 waren 27,6 Prozent erreicht. Nach der Bundestagswahl im Herbst 2017 soll ein „Sofortprogramm Klimaschutz 2020“mit schnell wirkenden Massnahmen  gestartet werden, um die Ziele doch noch zu erreichen. (Quelle: DER SPIEGEL 32/2017)

2018: In Deutschland lieferten 2018 im ersten Halbjahr Wind, Sonne, Wasser, Biomasse und andere erneuerbare Quellen 118 Milliarden Kilowattstunden Strom, Braun- und Steinkohlekraftwerke zusammen etwa 114 Milliarden. Zum ersten Mal hatten die Erneuerbaren die Braun-und Steinkohle überholt. Der Anteil Ökostrom lag damit im ersten Halbjahr 2018 bei etwa 38%. Im Vergleich mit dem ersten Halbjahr 2017 ist dies eine Zunahme um 10%. Erdgas lieferte unter 40 Milliarden Kilowattstunden an die Stromproduktion, die noch laufenden Atomkraftwerke rund 37 Milliarden. (Quelle: NZZ vom 11. Juli 2018)

2018: Im August schreibt DER SPIEGEL: „ Es jubeln die Betreiber von Solaranlagen, die zeitweise mehr Strom produzieren als 20 Atomkraftwerke.“

Meinungen

Das meinen die Chefs der grössten deutschen Energieversorger zum Thema Energiewende:

Johannes Teyssen, Eon: „Deutschland hat sich mit klarer Mehrheit für einen Ausstieg aus der Kernenergie entschieden. Das respektieren wir.“

Peter Terium, RWE: „Das Kapitel Kernenergie ist für uns mit den Restlaufzeiten beendet, in Deutschland wie im Ausland.“

Tuomo Hatakka (Vattenfall): „Deutschland hat sich gegen Kernkraft entschieden. Das respektieren wir selbstverständlich. Ausserdem gilt: Wir jammern nicht, sondern wir machen bei der Energiewende mit.“

(Quelle: stern 45/2012)

Weiter:

Erneuerbare Energien 

Energiewende Deutschland - Revolution, made in Germany

Unter Entsorgung¹ versteht man die definitive Lagerung von Atommüll in einem Endlager,  einem für alle Zeiten verschlossenen Lager oder in einer Einrichtung, die bei Bedarf eine Rückholung ermöglicht.

Radioaktive Abfälle müssen mit besonderer Aufmerksamkeit nach zwei verschiedenen Kriterien behandelt werden:

·     Sind sie fest, flüssig oder gasförmig?

·     Handelt es sich um schwach-, mittel- oder hochradioaktive Abfälle?

In den Brennelementen bilden sich gasförmige Spaltprodukte, zum Beispiel die Edelgase Xenon und Krypton. Diese lassen sich durch Filter nicht zurückhalten, gehen keine chemischen Verbindungen ein und können deshalb auch nicht ausgefällt werden. Sie werden in der Regel über ein Hochkamin in die Luft abgegeben. 

Radioaktive Abwässer werden nach Möglichkeit eingedickt oder in Gewässer abgeleitet. Im Falle der Wiederaufarbeitungsanlagen La Hague und Sellafield in hohen Dosen ins Meer.

Für feste Abfälle ist eine Lagerung in der Erde vorgesehen (Endlager). Die Entsorgung der abgebrannten Brennelemente erfolgt in folgenden Stationen:

Abklingbecken → Wiederaufarbeitungsanlage² → Zwischenlager → Endlager

¹siehe Atomsprache
²Auf die Wiederaufarbeitung verzichten heute, Deutschland und die USA.

Beim Bau und Betrieb von Atomkraftwerken muss auch die Erdbebengefahr berücksichtigt werden. Dass neue Atomkraftwerke nach menschlichem Ermessen erdbebensicher gebaut werden, darf erwartet werden. Ältere sind aber zum Teil nicht erdbebensicher.

Bei einem Erdbeben stellt nach Ansicht der Betreiber der Bruch der Hauptkühlleitung die grösste Gefahr dar. Ein solcher Zwischenfall wird als GAU (= grösster anzunehmender Unfall) bezeichnet. Wenn die Kühlung ausfällt, erhitzt sich der Reaktorkern in kurzer Zeit auf 2’800°C und schmilzt. Um das zu verhindern, werden bis zu vier, voneinander unabhängige Notkühlsysteme eingerichtet (Redundanz). Aber auch diese können bei einem Erdbeben beschädigt werden und ausfallen.

Weiter:

Wahrscheinlichkeit von Unfällen

Unter dem Begriff „Erneuerbare Energien“ versteht man Energiequellen, die in der Natur unerschöpflich vorhanden sind: Sonne, Wind, Wasser und Geothermie. Oder durch die Natur laufend neu gebildet werden (Biomasse). Im Gegensatz dazu stehen die erschöpflichen Energiequellen Kohle, Erdöl, Erdgas und Uran, die naturgemäss eines Tages versiegen.
Solar- und Windenergie werden in der Schweiz durch Beschränkung der Einspeisevergütung KEV nur zurückhaltend gefördert. Vonseiten der Elektrowirtschaft wird das Potential der erneuerbaren Energien klein geredet.
In Deutschland liegt der Anteil erneuerbarer Energien dank der Förderung durch den Staat inzwischen im zweistelligen Prozentbereich.

Unbestritten in der Energiediskussion sind folgende Punkte:

1. Fossile Ressourcen sind endlich
2. Das Verbrennen fossiler Ressourcen gefährdet das Klima
3. Erneuerbare Energien sind die Lösung für beide Probleme

Die grosse Herausforderung unserer Zeit besteht darin, die Energieerzeugung auf erneuerbare Energien umzustellen ohne dass es zu wirtschaftlichen oder gesellschaftlichen Zusammenbrüchen oder zu Verteilungskämpfen kommt.

Die Möglichkeiten

(Daniele Ganser, Erdölrausch, Seite 355)

Weiter:

Elektrizitätserzeugung

Erneuerbare Energien Kalifornien

Siehe Notfallmassnahmen