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Nachhaltiges Projekt zur Stromerzeugung

Die Firma HUSK Power Systems hat in der Provinz Bihar (Indien) eine Reihe von Anlagen in ländlichem Gebiet installiert, mit denen Strom aus Reishülsen gewonnen werden kann. Dieser Strom kommt sofort der ländlichen Bevölkerung in den Dörfern zugute. Einen interessanten Artikel dazu habe ich in der ZEIT online gefunden. Die Reishülsen konnten bisher für nichts anderes verwendet werden, wenn sie verrotten, setzen sie eine Unmenge an klimaschädlichem Methan frei. Es tritt hier also eine echte win-win-Situation für die Bauern ein.

Ein ähnliches Projekt gibt es in Brasilien: Dort wird allerdings in größeren Dimensionen gedacht. Es wurde dafür sogar Geld in Deutschland eingesammelt. Ein größeres Kraftwerk wurde in der Umgebung von 20 Reismühlen errichtet. Ein zusätzliches Geschäft macht der Betreiber damit, dass sein Kraftwerk hilft, CO2-Emissionen zu vermeiden. Dafür erhält er CO2-Zertifikate, die er wieder zu Geld machen kann. Dieses Projekt wurde allerdings als Geldanlage aufgezogen, das Projekt in Bihar ist (ohne mehrere Zwischenstationen) wirklich für die Ärmsten der Armen.

[Quelle: Der Glocalist]

Die Stromboje aus der Wachau

Der Österreicher Fritz Mondl hat eine stromerzeugende Boje erfunden, die in der Größe eines Haifisches in der Donau schwimmt und die Strömung des Flusses nutzt, um Energie zu erzeugen.


[youtube C8Vay-es9FA]

Als Wassersportler hatte er oft mit der starken Strömung der Donau zu kämpfen und fragte sich schließlich, ob man diese nicht noch anders nutzen könnte. Noch dazu, wo in der Wachau weder Windräder, noch Solarpaneele und schon gar keine Wasserkraftwerke erlaubt sind. Sein schwimmendes Wasserkraftwerk greift nicht in die Natur des Gewässers ein und ist ungefährlich für Schiffe, Fische und andere Wassertiere. Auch erfolgen keine großen baulichen Eingriffe. Mondl hat den ersten Prototyp bereits 2006 in die Donau gehängt, der zweite hat seit 2009 weitere wertvolle Erfahrung geliefert und sein Projekt hat 2010 den Klimaschutzpreis gewonnen. Ein größerer Prototyp wird 2011 folgen, 2012 ist eine Serie in der Wachau geplant, 2013 soll die Serienfertigung beider Typen anlaufen. Auch um diese radikale Innovation umzusetzen, mussten viele Jahre und Tests ins Land gehen…

Aktualisierung 2.11.2014: Gerade meldet der ORF- die Strom erzeugenden Bojen von Fritz Mondl gehen endlich in Serie! Neun Bojen werden in der Donau eingesetzt, jede Boje kann 70 Haushalte mit Strom versorgen. An der Finanzierung wird noch gearbeitet, aber das Interesse ist groß!

[TRIZ-Prinzip Nr. 22: Schädliches in Nützliches umwandeln]

Feuer mit Hilfe von Elektrizität löschen

Über more inspiration und Welt der Physik bin ich auf diese interessante Meldung gestoßen, die auf der Frühjahrstagung der American Chemical Society in Kalifornien vor kurzem vorgestellt wurde. Ludovico Cademartiri von der Harvard University in Cambridge, Massachusetts präsentierte dort die Ergebnisse seiner Experimente. Wieder einmal zeigt sich, dass ‚Radikale Innovation‘ oft auf Erkenntnissen basiert, die schon sehr lange bekannt sind. Wie in diesem Fall (O-Ton ‚Welt der Physik‘):

Cademartiri und sein Team hatten ein schon seit 200 Jahren bekanntes Prinzip aufgegriffen: Elektrizität kann die Form von Flammen beeinflussen. Sie kann sie zum Verbiegen, Flackern und gar zum Verlöschen bringen.

Eine große Rolle scheinen dabei Rußpartikel bilden, die sich elektrisch aufladen. Obwohl der Prozess noch nicht ganz klar ist, arbeiten die Wissenschaftler emsig daran, dem Phänomen auf die Spur zu kommen.

Mittlerweile ist ja bekannt, dass gerade Löschwasser oder Schaum noch wesentlich mehr Schaden anrichten als bereits durch das Feuer entstanden ist. Diese neue Methode (die vorerst nur innerhalb von Gebäuden angewendet werden kann), verspricht großes Potenzial: Wenn es nämlich stimmt, dass man damit auch Flammen lenken kann, dann sind nicht nur ‚Löschkorridore‘ bei Bränden möglich, sondern es eröffnen sich wunderbare Möglichkeiten für die Steuerung von gezielten Verbrennungsprozessen in der Industrie.

Da diese Meldungen vom 28. und 31. März stammen, ist das offensichtlich KEIN Aprilscherz!

Das Strom erzeugende Fenster ist nicht mehr weit

Eine neue Generation von Solarzellen ist dünn, biegsam und bunt (siehe Wirtschaftwoche Nr. 46/2010). Sie sind preisgünstig in der Herstellung und produzieren noch Strom selbst wenn sie im Schatten liegen. Diese neuen Farbstoff-Solarzellen können in die Kleidung eingearbeitet werden und laden während des Tragens Handys oder MP3-Player auf.

Anders als bisher mit teurem Silizium erzeugen die Farbstoff-Solarzellen Strom durch Fotosynthese. Sobald diese Solarzellen einen ähnlichen Wirkunggrad wie die Siliziumzellen aufweisen, wird es für die Industrie kein Halten mehr geben: Auf Dachziegeln , Autodächern, Elektrogeräten und Straßenlaternen können die biegsamen Folien montiert werden. Das bedeutet, dass auch Gebäude in unterschiedlichster Form bestückt werden können: Fassaden würden dann in allen Himmelsrichtungen damit ausgestattet werden. Auch an durchsichtigen Solarstrom-Fenstern wird bereits gearbeitet.

Wie gesagt: Wirkungsgrad und Haltbarkeit sind die Punkte, an denen noch gearbeitet werden muss. Doch der Erfinder der Farbstoff-Solarzelle, Michael Grätzel, ist zuversichtlich.  Und dann könnten bald alle Strom fressenden Teile des Alltags zumindest einen Teil ihrer benötigten Energie selbst produzieren. Somit könnten kleine, wenig verbrauchende Geräte wahrscheinlich überhaupt ohne das lästige Aufladen an der Steckdose auskommen!

Smart Grids sichern Energiebedarf

Die „intelligenten Netze“ werden in Zukunft dafür sorgen, dass der Strom dorthin fließt, wo er gerade gebraucht wird. Wir werden tagsüber auf unserem Haus mit Sonnenkollektoren oder anderen Systemen Energie erzeugen und diese in das Netz einspeisen. Abends holen wir uns dann einen Teil davon zurück. Die Abrechnung erfolgt über „Smart Meter“, die den Energielauf in beiden Richtungen messen.

In dieses Konzept sollen auch Elektrofahrzeuge einbezogen werden, die oft stundenlang ohne Verwendung herumstehen. In dieser Zeit könnten sie mit ihren Batterien als Energiespeicher dienen. Dieser Kreislauf wird recht anschaulich auf der österreichischen Homepage zum Thema „Smart Grids“ dargestellt. Damit einher geht der Einsatz von Computersystemen, die diese intelligenten Netze steuern. Es wird deshalb möglich sein, dass sich bestimmte Geräte nur dann einschalten, wenn der Strompreis gerade günstig ist. Oder Energie ans Netz abgeben, wenn der Strompreis gerade einen guten Ertrag bietet.

Dazu ein kurzes Video.

Elektroauto

Ein sehr interessantes Beispiel für radikale Innovation ist das Projekt ‚Better Place‘ von Shai Agassi. Dafür hat er seinen schönen Vorstandsposten bei SAP aufgegeben! Er ist davon überzeugt, dass elektrische Energie den heute verwendeten Treibstoffen für Autos den Rang ablaufen wird – schon allein aus Umweltschutzgründen. Und weil die Erdölvorräte immer weniger und die Preise immer höher werden.

Interessant sind seine Denkansätze:

Er trennt gedanklich die Batterie vom Auto (TRIZ-Lösungsprinzip Nr. 1: Zerlegen). Außerdem findet er, dass bei vielen von uns die Autos nur kurz benutzt werden (am Weg in die Arbeit) und dann stundenlang unnütz herumstehen. Daher könnte jede dieser unproduktiven Zeiten dazu verwendet werden, um die Batterie wieder aufzuladen (TRIZ-Lösungsprinzip Nr. 22: Aus Schädlichem Nützliches machen).

Ein wesentlicher Faktor einer radikalen Innovation ist ein neues Geschäftsmodell. Hier schlägt Agassi vor, ein erfolgreiches Modell aus der Mobiltelefonie zu übernehmen: Mach einen langfristigen Vertrag mit deinem Stromversorger und wir stellen dir dein Elektroauto gratis (oder für einen minimalen Betrag zur Verfügung). Als Partner hat er Nissan Renault gewonnen, die voll bei seinem Konzept mitziehen. Wobei das Ziel von Renault mit seiner gesamten E-Flotte durchaus ehrgeizig ist. Angesteuert wird nicht eine schrittweise Reduktion der Schadstoffe, sondern gleich das Nullemissions-Auto!

Aktualisierung Juni 2012:

In Israel, Dänemark und Australien ist das Projekt bereits in der Ausbauphase, in Nordamerika und Japan gibt es Versuche mit Taxiorganisationen. Diese haben (neben dem positiven Effekt für die Umwelt) auch noch den Vorteil, gleichzeitig automatisch bei jedem Fahrgast für das Projekt zu werben. Auch mit Chinas Autohersteller Chery gibt es bereits eine Zusammenarbeit.

Aktualisierung Mai 2013:

Schade, am 27.5.2013 hat Better Place Insolvenz angemeldet. Die Anlaufkosten zum Aufbau der Stationen waren einfach zu hoch und die Verbraucher haben auch nicht so mitgezogen. Hier haben offensichtlich Entwicklungen, die parallel zum Projekt Better Place gelaufen sind, ein attraktiveres Konzept angeboten.

Wie es mit ‚Better Place‘ hätte laufen können, zeigt folgendes Video

Birne bleibt Birne

philips-ledbirne.jpgMehrmals habe ich bereits erwähnt, dass (staatlicher) Zwang eine Triebfeder für radikale Innovationen darstellt. Und dass die Anpassung bis zu wirklich brauchbaren Ergebnissen oft lange dauert. Genau das trifft jetzt beim langsamen Sterben der Glühbirne zu. Was gibt es für hitzige Diskussionen über das Verbot der 100Watt-Birne und das sich in Haushalte ausbreitende Quecksilber, wenn Energiesparlampen zerplatzen. Dabei ist diese Diskussion doch eigentlich sinnlos, da die LED (Light Emitting Diode)-Lampe schon lange aus den Startlöchern gekommen ist. Nun liefern uns PHILIPS und OSRAM sogar eine LED-Birne, die in alle herkömmlichen (Edison-E 27)Gewinde passt!

osram-ledbirne.jpg

Zugegeben, die Lichtausbeute könnte besser sein und Preise zwischen rund 10 Euro für eher schwache und rund 45 Euro für Leuchten, die herkömmliche 40W-Birnen ersetzen sollen, sind noch etwas happig. Auch das groß angepriesene ‚warmweiß‘ ist sehr weiß, allerdings wenigstens nicht bläulich wie andere LEDs. Aber Lebensdauer und geringer Stromverbrauch wiegen vieles auf! Und sobald die Massenproduktion so richtig anläuft, werden auch die Preise nach unten rasseln!

Wenn diese neuen ‚Birnen‘ noch 2010 richtig in Fahrt kommen, dann werden meines Erachtens im September 2010 beim Verbot der 75-Watt-Glühbirnen die Hamsterkäufe ausbleiben.

Strom aus Afrika oder vom eigenen Dach?

Gerade ist die Tinte unter einer Vereinbarung getrocknet, die wahrhaft die Dimension einer radikalen Innovation hat: Sonnenkraftwerke sollen in der afrikanischen Wüste Strom erzeugen, der dann via Kabel nach Europa transportiert wird! Warum tauschen wir eigentlich die Abhängigkeit von Erdöl exportierenden Ländern gegen die Abhängigkeit von Ländern mit hoher Sonnenintensität? Solarkraftwerke ja, aber davon sollen doch die afrikanischen Staaten selbst etwas haben. Und wenn ich die Wahl habe zwischen Strom, der über 3.000 bis 4.000 Kilometer lange Leitungen zu uns kommt (zu welchem Preis?) und dem, den ich auf meinem eigenen Hausdach oder an der Fassade (oder in der Erde) erzeuge, dann verlasse ich mich doch lieber auf das, was mir am nächsten ist.

neubau-erdal.jpgJedes neue Gebäude trachtet danach, in seiner Energiegewinnung autark zu werden. Werner + Mertz (Erdal) in Mainz hat vor kurzem den Grundstein zu einem neuen Bürogebäude gelegt, das nicht nur seinen eigenen Energiebedarf deckt (Nullenergiebilanz), sondern sogar noch Energie ans öffentliche Netz  (Plusenergiebilanz) abgeben wird.

Und wie schaffen die das?

  • Eine gute Wärme-Isolation der Fassade.
  • Die Nutzung von Erdwärme über eine Geothermie-Anlage.
  • Die Nutzung von Sonnenenergie über Photovoltaik-Anlagen auf dem Gebäudedach.
  • 16 kleinere Windkraftanlagen auf dem Dach werden den gesamten Strombedarf für die Pumpen der Geothermie-Anlage liefern.

Sobald die neuen Zweiwegstromzähler in unseren Häusern installiert sind, können wir selbst zu Stromproduzenten werden!

[Foto: Werner + Mertz]

Strom verbrauchen und liefern

In Salzburg startet dieser Tage die Salzburg AG ihr ‚Smartmetering-Pilotprojekt‘. In der ersten Stufe werden 500 alte Stromzähler gegen neue ausgetauscht, die sich zur digitalen Fernablesung eignen. Damit wird dann auch das von mir im Blog schon beschriebene ‚Selbstablesen‘ hinfällig. Das ist das damals von mir monierte intelligentere System.

Mit dieser neuen Zählergeneration lässt sich der eigene Energieverbrauch viel besser überwachen. Aber das ist nur der vordergründige Vorteil: Diese neuen Zähler werden in Zukunft in beide Richtungen messen. Denn das große Ziel (EU-unterstützt) ist es, aus Stromkonsumenten auch Stromproduzenten zu machen. So können Haushalte über Solarzellen am Dach, Erdwärme oder Sonnenkollektoren z.B. tagsüber den nichtbenötigten Strom ins Netz liefern und bekommen ihn abends (wenn sie ihn brauchen) wieder zurück. Bei einem Niedrigenergiehaus kann es also passieren, dass dieses sogar mehr Strom ans Netz liefert als es selbst braucht.

Bis 2020 sollen 80% aller Haushalte (laut EU) mit den neuen Zählern ausgestattet sein. Die Salzburg AG möchte allerdings schon bis Ende 2016 80% ihrer 420.000 Zähler ausgewechselt haben. Ein ehrgeiziges Ziel!