Größenordnungen: Zivilisation - Energieverbrauch

Stellen Sie sich vor, Sie wären in den 70er Jahren der Verantwortliche für die deutsche Energieversorgung. Zwei Besucher stehen Heute auf Ihren Terminplan.



Der erste Besucher erklärt Ihnen, mit 22 Atomkraftwerken könnten 1988 39% der Strombedarfs erzeugt werden. Der zweite demonstriert Ihnen, man müsse nur alle südlich geneigten Dächer in Deutschland mit Photovoltaiks bestücken. Damit könnte man 1988 4.5% des Strombedarfs erzeugen.

Später mit einer weiter verbesserten Technik käme man auch auf ein paar Prozent mehr. Sie sind natürlich fasziniert von der Idee, Energie direkt von der Sonne zu beziehen. Doch die Größenordnung stimmt nicht. Zuwenig Wirkung für eine Ursache, die sich über alle Dächer mit Südneigung erstreckt.

Ich möchte Sie in diesem Gedankenspiel nicht bis zu der Entscheidung über die Zuordnung von Budgetmittel bringen. Dies könnte schließlich zu schweren Gewissenskonflikten führen. Ich möchte nur die Idee vermitteln, dass es bei jeder Technik auch um die Größenordnung ihrer Anwendung geht.

Wenn ich für eine neue Technik viel Forschungsmittel haben möchte, dann muss ich auch eine Größenordnung der Anwendung aufzeigen, die in einem guten Verhältnis zu dem getätigten Aufwand steht.

Daher wird hier das GEMINI Konzept in diesem Abschnitt der harten Realität einer Gesellschaft mit gigantischem Energieverbrauch und riesiger zentraler Energieerzeuger gegenübergestellt. Es wird bewohnte Sonnenkraftwerke in verschiedenen Größen geben.

Die Beispiele beziehen sich alle auf den im Abschnitt GEMINI Grundlagen vorgestellten Typ eines geräumigen Einfamilienhauses. Ein Haus, eine Familie, ein Grundstück, ein Sonnenkraftwerk. Damit ist es am leichtesten möglich, sich die Vergleiche der Größenordnungen vorzustellen.

Doch zuerst ein paar Beispiele, um ein Gefühl für die Entwicklung der Energiekosten in den letzten paar hundert Jahren zu bekommen:


Tretmühlen Tretmühlen
Es war einmal vor langer Zeit, da war die Sonnenenergie die einzige Energiequelle. Sie wurde hauptsächlich indirekt genutzt. Wasserkraft, Windkraft und Biomasse waren alles, was man hatte.


Energiekosten-Vergleich
Haben Sie schon einmal den Preis von Benzin und Heizöl mit dem von Schokolade und Zucker verglichen?


Tradition
Früher hat die Landbevölkerung die gesamte Energie für die Gesellschaft hergestellt.


Potemkinsche Dörfer
Doch es wird nur der äussere Anschein erhalten. Hinter der Fassade ist nichts mehr von der Tradition einer Bevölkerung übrig, deren Aufgabe es war, Energie herzustellen.


Über Menschen und Autos
Autos sind des Umweltschützers liebstes Feindbild. Doch trotzdem ist kaum jemand bereit darauf zu verzichten. Zum Glück ist dies auch nicht notwendig.


Unterfahrung statt Umfahrung
Nehmen wir an, bei einem Dorf wird eine Umfahrungsstraße gebraucht. Pläne werden erarbeitet und Bürgerinitiativen durchkreuzen diese Pläne.


Flächenbedarf für die Energie für das Auto Flächenbedarf für die Energie für das Auto
Verschieden versorgte Autos mit 15.000 Jahreskilometer im Vergleich. Prinzipielle Darstellung ohne Anspruch, auf das letzte Prozent genau zu sein.


Bevölkerungsdichte in Städten Bevölkerungsdichte in Städten
'Der Trend geht gegen das Einfamilienhaus', 'unsere Landschaft ist schon jetzt total zersiedelt', 'zuviel Platzbedarf' waren die ersten Bedenken, die ich zu hören bekam.


Einwohner und Arbeitsplätze pro Hektar Einwohner und Arbeitsplätze pro Hektar
Die Fläche pro Einwohner und Arbeitsplatz in den einzelnen Städten ist im Maßstab 1:1000 dargestellt. Für die wesentlich höhere Lebensqualität


Mehrschichtiger Aufbau Mehrschichtiger Aufbau
Eine ähnliche Entwicklung hat es schon in der Elektronik gegeben. Bei einfachen Geräten reicht eine Leiterplatte aus, die nur auf einer Seite mit leitenden Bahnen versehen ist.


Siedlung in Terrassenstruktur Siedlung in Terrassenstruktur
Eine verdichtete Siedlung in Terrassenstruktur auf ebenen Grund zum Zeitpunkt der Frühjahrs- oder Herbstsonnenwende zu Mittag.


Siedlungsstruktur Siedlungsstruktur
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Siedlungsplan Siedlungsplan
  1. Aufzug: In Ost- Westrichtung alle 40 m

  2. 16 m hohe durchsichtige Schiebetüren zum kompletten abschließen der Nordseite. Werden abhängig vom Wetter geöffnet.


180.000 gegen ein AKW
Nein, dies ist nicht der Traum eines Veranstalters für die nächste Demonstration gegen ein AKW. Dies ist die Anzahl von bewohnten Sonnenkraftwerken vom GEMINI Typ


Flächenbedarf ein Atomkraftwerk zu ersetzen Flächenbedarf ein Atomkraftwerk zu ersetzen
Soviel Platz wird benötigt um mit bewohnten Sonnenkraftwerken den Stromertrag eines durchschnittlichen deutschen AKW zu ersetzen. Rund eine halbe Million Menschen


Energiemodell 2040
Für dieses Modell wird Deutschland als größte Herausforderung genommen. Deutschland ist ein dichtbesiedelter Industriestaat, der erst nördlich des 47. Breitengrades beginnt.


Strombedarf stark steigend
1200 Milliarden kWh werden davon direkt verwendet oder in kurz- bis mittelfristigen Speichervorrichtungen gespeichert. Mit den restlichen 88 Milliarden kWh


Energiebewertung
Bei Strom aus Wasserkraft, Kernkraft und Sonnenenergie wird in der Primärenergiebilanz 0.33 kg SKE pro kWh Strom gerechnet.


Stromjahresproduktion 2040 in Deutschland Stromjahresproduktion 2040 in Deutschland
Über doppelt soviel Strom, ein bisschen Abwärme und sonst nichts anderes. Ein Energiemodell für einen noch höheren Lebensstandard in Deutschland.


Strombedarf
Der Strombedarf ist im Modell über das ganze Jahr gleichmäßig verteilt. Strom wird nicht direkt für Heizzwecke eingesetzt. Somit gibt es keine Verbrauchsspitze im Winter.


Bewohnte Sonnenkraftwerke nahe dem Äquator Bewohnte Sonnenkraftwerke nahe dem Äquator
Bewohnte Sonnenkraftwerke sehen in der Nähe des Äquators völlig anders aus. Hier wird der Wasserstoff zum Füllen der Wintersenke erzeugt.


Biomasse
In dem Energiemodell werden 900 Milliarden kWh mit den bewohnten Sonnenkraftwerken geerntet. Hingegen werden nur 308 Milliarden kWh in kalorischen Kraftwerken hergestellt.


Biomasseanbau Biomasseanbau
Pflanzen sind ein guter Rohstofflieferant, aber für die Energiegewinnung ist ihr Wirkungsgrad unzureichend. Die bewohnten Sonnenkraftwerke erzeugen auf weniger Platz


Altbauten Altbauten
Alte Gebäude sind nicht dafür geschaffen, um nur mit Sonnenenergie beheizt zu werden. Sie können verbessert werden, mehr nicht.


Neubauten Neubauten
Eine Satelittenstadt von Dresden. Welche es ist, lässt sich nicht feststellen, da alle gleich ausschauen. Schon Heute würden viele Bewohner dieser Altbauten gerne wegziehen.


Die Energiespeicherung Die Energiespeicherung
Das unterschiedliche Angebot an Sonnenenergie durch Tag und Nacht und Wetterschwankungen im Wochenbereich müssen ausgeglichen werden.


Aufbau SMES Aufbau SMES
Prinzipieller Aufbau eines supraleitenen magnetischen Energiespeichers ( SMES )




Kontext Beschreibung:  Größenordnung Größenordnungen Vergleich Vergleiche
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