Energie sparen

Teil 2Energieversorgung

Blick in eine Brennkammer des Kraftwerks Ensdorf. Hier verbrennt Kohle bei einer Temperatur von 1600 Grad Celsius.

Ohne Kohle geht es nicht

P F I N G S T E N 2 0 1 0 S E I T E 3ENERGIE SPAREN

Strom muss ständig zur Verfügung ste-hen. Nur so können Industrie-Unter-nehmen ihre Produktion gewährleis-ten und damit Arbeitsplätze sichern.

Von Ford bis zur Dillinger Hütte. Strom erhöhtdie Überlebenschance von Krankenhaus-Patien-ten auf einer Intensivstation, ermöglicht im glei-chen Moment pfiffigen Köchen, ihr Können inder Gastronomie unter Beweis zu stellen. Undauch in Privathaushalten wird ein gewisser Le-bensstandard sichergestellt, so lange elektrischeEnergie wie selbstverständlich fließt. Zum Com-puter wie zum Herd.

Wirklich selbstverständlich? Alles andere alsdas. Denn Strom kommt längst nicht mehr nurvon nebenan. Zahlreiche Länder erzeugenStrom, der durch ein riesiges Netz an Leitungeneuropaweit von Süd nach Nord fließt, von Westnach Ost. Und umgekehrt. Der einzelne Verbrau-

cher kann auf Grund der physikalischen Gege-benheiten meist kaum noch erkennen, woher ge-nau „sein“ Strom kommt, den sein Energiever-sorger direkt ins Haus liefert. Doch auch auf die-sem Markt tummeln sich europaweit immermehr solcher Versorger: große und kleine, inter-nationale, nationale, regionale, ja sogar kommu-nale. Der jeweilige Energieversorger bezieht denStrom widerum aus Kraftwerken. Auch davongibt es europaweit eine sehr große Anzahl. Diesich zudem auch noch in der Art ihrer Stromer-zeugung unterscheiden: Gaskraftwerke, Kern-kraftwerke, Kohlekraftwerke, Solarkraftwerke,Windkraftwerke und weitere.

Trotz des europaweit riesigen Netzes anStromerzeugern und Lieferanten hängt die Ver-sorgungssicherheit einer Region immer nochsehr stark davon ab, wie viele Kraftwerke dortstehen. Fällt etwa irgendwo in der Republik

großflächig der Strom aus oder gar in Teilen Eu-ropas, sind es in der Regel vor allem die regionalansässigen Kraftwerke, die in kürzester Zeit zu-sätzlich benötigte Strom-Kapazitäten zur Verfü-gung stellen können, um die entstandene Lückein der Versorgung zu schließen. Oder sie sind be-müht, schnellstmöglich die Stromversorgung inder eigenen Region wieder herzustellen.

Zu den leistungsfähigsten regionalen Kraft-werken im Saarland gehört das VSE-KraftwerkEnsdorf mit seinen 110 Mitarbeitern. Seit vierzigJahren am Netz, erzeugt es rund 1,6 MilliardenKilowattstunden (kWh) Strom in einem Jahr.Das reicht aus, um 460 000 Haushalte Tag undNacht für alle Anwendungen zu versorgen.

Kraftwerksleiter Hans-Hermann Michaelissieht darin nach wie vor eine sehr große Heraus-forderung. Denn gerade im Kraftwerk Ensdorfhaben sich in jüngster Zeit die Bedingungen >>

Konventionelle Kraftwerke bilden das Rückgrat der Stromversorgung – Sie sind über ein Hochspannungsnetz, das

den gesamten Kontinent überspannt, miteinander verbunden

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Damit Träume keine bleiben.Für Maßnahmen zur Energieeinsparung.

zur Stromerzeugung stark verändert. Einmaldurch den am Widerstand vieler Bürger geschei-terten Neubau eines 1600 Megawatt starkenKohle-Kraftwerks am Ort, das die RWE für zweiMilliarden Euro errichten wollte. Noch stärkeraber durch das Grubenbeben vom 23. Februar2008 im Großraum Saarwellingen, das in derFolge zum Beschluss der Landesregierung führ-te, den Saar-Bergbau Mitte 2012 komplett ein-zustellen. Letzteres konfrontiert die Betreiberdes Kraftwerks Ensdorf bis heute mit einer be-sonders schwierigen Bewährungsprobe. Denndie riesigen Mengen saarländischer Steinkohlezur Stromerzeugung müssen durch Importkohleaus dem Ausland ersetzt werden. Doch aus wel-chen Ländern sollen diese großen Kohle-Men-gen kommen, die von ihrer Qualität her zur Pro-duktion in Ensdorf passen müssen? Auf welchenWegen kann die Importkohle an die Saar trans-portiert werden? Per Schiff, Bahn oder Straße?Zu welchen Preisen bekommt man die Kohleweltweit, die so günstig sein muss, dass auch dasKraftwerk weiter wirtschaftlich arbeiten undden Kunden vertretbare Preise bieten kann?

Auf viele dieser Fragen sind inzwischen Ant-worten gefunden. So beträgt der Anteil saarlän-discher Steinkohle zur Stromerzeugung imKraftwerk Ensdorf nur noch zwischen zehn undzwanzig Prozent. Die Importkohle wird aus denHäfen Amsterdam, Rotterdam, Antwerpen so-wie Gent (Belgien) jeweils zur Hälfte per Schiffund Bahn an die Saar gebracht, um sich gegenmögliche Störungen auf dem Transportweg zuschützen. Jeweils zwischen 2000 und 4000 Ton-

nen macht alleine eine Schiffsladung Import-kohle aus, die über den Rhein und die Mosel zurkraftwerkseigenen Schiffsanlegestelle in Ens-dorf gelangt. Die störungsfreie Versorgung mitImportkohle ist auch eine Herausforderung fürdie Transport-Logistik, denn „die Kohle für zweiMonate Produktion sollte immer auf Lager lie-gen“, betont Michaelis. Derzeit kommt ein Groß-teil der Importkohle aus Kolumbien. Auch pol-nische Kohle wird getestet.

Auf den Strompreis, den der einzelne Verbrau-cher nach der Kohle-Verstromung im Kraftwerkfür „seinen“ Strom zahlen muss, hat das Kraft-

werk selbst keinen Einfluss. Es beliefert nichtden Endkunden, sondern dessen Stromversor-ger. „Wir haben keine direkten Verträge mit End-kunden“, betont Michaelis. Das Kraftwerk ver-kauft seinen erzeugten Strom an der StrombörseLeipzig. Dort werden Preise gehandelt, erwer-ben die Netzbetreiber den Strom und verkaufenihn an ihre Endkunden, die Verbraucher, weiter.

Eine Prognose, wie sich die Strompreise gene-rell entwickeln werden, ist extrem schwierig.Das hängt auch davon ab, wie lange die deut-schen Kernkraftwerke noch laufen werden, undwann erneuerbare Energien, Wind- und Solar-kraft, ähnlich wirtschaftlich arbeiten wie dieheute gängigen Kraftwerke, die noch fossileEnergieträgern nutzen, etwa Braunkohle oderSteinkohle. Fakt ist, dass die Stromrechnungniedriger sein könnte, wenn der Staat nicht Steu-ern und Abgaben, etwa für die Förderung rege-nerativer Energien erheben würde, die derStromlieferant mit seiner Rechnung weiterge-ben muss, mit steigender Tendenz. Diese Abga-ben machen laut Michaelis 40 Prozent des End-verbraucherpreises aus. Zudem kommen auchauf die Kraftwerke mit fossilen Energieträgernwie Kohle ab 2013 noch einmal zusätzliche Kos-ten zu. Dann werden sie für den Schadstoff-Aus-stoß von C02 deutlich stärker zur Kasse gebeten,weil die Kraftwerke C02-Zertifikate zu 100 Pro-zent erwerben müssen. Eine weitere Herausfor-derung für das Kraftwerk Ensdorf, das auch des-halb um seine weitere Existenz kämpfen muss.

Text: Thomas Sponticcia, Fotos: Thomas Wieck

Arbeiter bei Wartungsarbeiten an den Kohlemühlen im Block 1 des Kraftwerks Ensdorf.

Blick auf die Außenanlagen des Kraftwerks Ens-dorf mit dem Kühlturm von Block 3.

P F I N G S T E N 2 0 1 0 S E I T E 5ENERGIE SPAREN

Nach den jüngsten Berechnungendes Bundesumweltministeriumslag 2009 der Anteil der erneuerba-ren Energien am gesamten Ener-

gieverbrauch Deutschlands bei über zehn Pro-zent. Der Zuwachs gegenüber dem Vorjahr warmit 13,5 Prozent im Bereich von Heizung undWarmwasser am größten. Den größten Anteil andieser positiven Öko-Bilanz hatten solarthermi-sche Anlagen und Biomasse-Heizkessel. 8,4 Pro-zent des gesamten Wärmeenergieverbrauchsstammten 2009 aus regenerativen Energien.

Bei der Stromversorgung wurden mehr als 16Prozent des Energieverbrauchs mit erneuerba-ren Energien gedeckt. Das entsprach einem Zu-wachs von knapp sechs Prozent gegenüber 2008.Am stärksten hat sich der Bereich der Photovol-taik, also der Stromerzeugung mit Solar-Anlagenentwickelt. Hier wurde vom Bundesumweltmi-nisterium ein Wachstum von über 40 Prozent er-mittelt. Mindestens 30 Prozent der elektrischenEnergie sollen nach den Plänen der Bundesre-gierung bis zum Jahr 2020 aus erneuerbarenQuellen gewonnen werden.

Im Jahr 2009 entfiel bei der Stromversorgungmit 40 Prozent der größte Anteil der erneuerba-ren Energien auf Windkraft. Nach Angaben desBundesverbands Windenergie betrug 2009 dieinstallierte Leistung der Windkraftanlagen inDeutschland 25,7 Gigawatt. Bei einer Gesamt-zahl von 21 164 Anlagen lag die durchschnittli-che Leistung einer einzelnen Anlage bei unge-fähr 1,2 Megawatt. Die durchschnittliche Leis-tung der im vergangenen Jahr installierten An-lagen lag hingegen schon im Bereich von zwei

Megawatt. Heutige Anlagen sind im Vergleichzum Stand des Jahres 1993 etwa achtmal leis-tungsfähiger. Die größte Windkraftanlage stehtzur Zeit in Brunsbüttel. Konstruiert hat dieseAnlage mit einer Leistung von fünf Megawatt dasHamburger Unternehmen Repower Systems.

Nach dessen Angaben dreht sich der Rotor miteinem Durchmesser von 126 Metern bis zuzwölfmal pro Minute. Die Nabenhöhe der Anla-ge, also die Entfernung vom Boden bis zur Mittedes Rotors, liegt je nach Einsatzgebiet zwischen90 und 120 Metern. Somit erreicht ein solchesWindrad eine Gesamthöhe von über 180 Metern.

Nach der Windkraft gingen bei der Stromerzeu-gung die Plätze zwei und drei an Biomasse undWasserkraft. Gerade im Bereich der Wasserkraftist in Deutschland das Potenzial allerdings nahe-zu erschöpft. „Sie können nicht unbegrenzt Was-serkraftwerke an deutsche Flüsse bauen“, gibtDiplomingenieur Peter Mang, Leiter der Perso-nalentwicklung bei der VSE, zu bedenken. Dergrößte Teil des Stroms aus erneuerbaren Ener-gien werde wohl auch in der näheren Zukunftvon Windkraft-Anlagen auf See kommen.

Soll der im Norden Deutschlands in stetigwachsenden Windparks erzeugte Strom im Sü-den genutzt werden, muss er dorthin transpor-tiert werden. „Bis 2015 werden ungefähr 850 Ki-

lometer neue Höchstspannungs-Leitungen be-nötigt“, erklärt Mang.

Da für einen reibungslosen Betrieb zu jederZeit exakt so viel Strom ins Netz gespeist werdenmuss, wie auch verbraucht wird, machen die er-neuerbaren Energien es notwendig, dass das ge-samte Stromverteilungs-System flexibler ge-macht wird. Zur Deckung des Grundenergiebe-darfs, der sogenannten Grundlast, ist es auf län-gere Sicht laut Mang aber noch notwendig, mitkonventionellen Kraftwerken zu arbeiten.

Eine weitere Möglichkeit besteht zum Beispieldarin, in Kooperation mit anderen Ländern einPuffersystem zu entwickeln. So plant das Unter-nehmen NorGerKs, ein Verbund von schweizeri-schen und norwegischen Energieversorgern mitSitz in Norwegen, ein Starkstromkabel zwischenDeutschland und Norwegen durch die Nordseezu verlegen. Das Kabel soll etwa 600 Kilometerlang sein und bis zu 1400 Megawatt transportie-ren können, das ist so viel, wie ein großes Kraft-werk erzeugen kann.

In Zeiten einer Überproduktion in deutschenWindanlagen soll Strom durch die Nordsee annorwegische Pumpspeicher-Kraftwerke gelie-fert werden, die im Falle eines erhöhten Strom-bedarfs in Deutschland dann wieder Strom überdas Kabel zur Verfügung stellen könnten, infor-miert das Unternehmen. Ab 2015 soll das Kabelfür etwa 40 Jahre die deutschen und norwegi-schen Strommärkte miteinander verbinden. DieKosten für das Projekt schätzt das Unternehmenauf 1,4 Milliarden Euro.

Text: Oliver Spettel, Grafik: Illunaut.de

Windpark DeutschlandIm Jahr 2020 sollen 30 Prozent unseres Energieverbrauchs aus erneuerbaren Quellen stammen

„Sie können nicht unbegrenzt Wasserkraftwerke an deutsche Flüsse bauen.“

Peter Mang, VSE

ENERGIEVERBRAUCH

6,1

3,9

2,1 1,9

2,3

14,6

ENERGIELIEFERANTEN Importanteile des jeweiligen Energieträgers in Prozent

**Bei den Uranimporten aus Großbritannien und Frankreich handelt es sich um Brennelemente aus Anlagen zur Wieder- aufbereitung, nicht um frisch abgebautes Erz.

NIGERIA

ALGERIEN LIBY

KOLUMBIEN

VENEZUELA

USA

KANADA

46,9

FRANKREICH

**25,6 12,9

** 8,2

GROSSBRITANNIEN

DEUTSCHSPANIEN

1,6

4,7

4,3 17,8

SONSTIGE LÄNDER

Erdöl

Erdgas

Steinkohle

PIPELINE

TRANSPORTWEGE

PIPELINE

54%

75

ÜBERSEE ÜBERSEE

Seehäfen in Belgien, Niederlande Deutsche S

n Deutschland ist der Anteil der erneuerbaren Energien an der gesamten Energieversor-

gung nach der jüngsten Statistik des Bundesumweltministeriums zum ersten Mal zweistellig. Er betrug 2009 gut zehn Prozent des gesamten Verbrauchs an Wärme, Strom und Kraftstoffen. Möglich

wurde dies durch einen Sonderef-fekt der Statistik. Wegen der Wirt-schaftskrise schrumpfte die Ener-gieerzeugung aus konventionellen Quellen, die Erneuerbaren blieben dagegen stabil, ihr Anteil am Stromverbrauch stieg sogar auf über 16 Prozent. An der grundsätz-lichen Situation ändert dies jedoch

wenig. Deutschland bleibt auf viele Jahre hinaus auf Energie-Importe im großen Stil angewiesen. Im internationalen Vergleich liegt Deutschland mit knapp drei Prozent des weltweiten Energie-verbrauchs an siebter Stelle. Größ-ter Verbraucher sind die USA mit über 20 Prozent.

Trotz des Zuwachses der erneuerbaren Energien bleibt unser Land auf lange Sicht auf Importe aus dem Ausland angewiesen - Die Grafik zeigt die wichtigsten Lieferanten

Erdöl

Nach Angaben der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen (AGEB) verminderte sich der Verbrauch an Mineralöl 2009 um fünf Prozent. Mit einem Anteil von 35 Prozent bleibt es aber der wichtigste Energieträger. Der Gipfel der Ölförderung in Deutschland ist längst überschritten. Die letzten Quellen in Norddeutschland decken nur noch drei Prozent des Jahresbedarfs.

Erdgas

Der Erdgasverbrauch sank im vergange-nen Jahr in Deutschland wie der Ölverbrauch um fünf Prozent. Dabei verminderte sich sowohl die Nachfrage der Industrie als auch der Einsatz in Kraftwerken. Der Anteil des Erdgases am gesamten Primärenergieverbrauch nahm geringfügig auf rund 22 Prozent zu.

Steinkohle

Der Verbrauch an Steinkohle sank 2009 im Vergleich zum Vorjahr um 18 Prozent. Der Einsatz von Steinkohle in Kraftwerken verringerte sich um knapp 13 Prozent, in der Eisen- und Stahlindustrie sogar um über 30 Prozent. Steinkohle deckt rund elf Prozent des Energieverbrauchs in Deutschland.

Uran

Die Stromerzeugung aus Kernkraft macht nach Angaben der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen (AGEB) rund elf Prozent des gesamten Primärenergieverbrauchs in Deutschland aus. Die Stromerzeugung aus Kernkraft sank im vergangenen Jahr nach Angaben der AGEB um gut neun Prozent.

KONVENTIONELLE ENERGIETRÄGER:

Braunkohle

Braunkohle ist in Deutschland die wich- tigste, aber leider gleichzeitig auch die schmutzigste Quelle heimischer Energie. Im vergangenen Jahr sank ihr Anteil nur geringfügig um rund drei Prozent. Der Anteil am Gesamtenergieverbrauch stieg sogar leicht auf einen Wert knapp über elf Prozent.

I

19,1 NIEDERLANDE

97%

=Angaben in PetaJoule Energie für Deutschland

H IN DEUTSCHLAND

INDONESIEN

2,5

1,9

TSCHECHIEN

2,9

2,2

0,4

YENSAUDI ARABIEN

SYRIEN

IRAN

CHINA

SÜDAFRIKA

10,2

13,7

14,2

1,3

HLAND

AUSTRALIEN

Geothermie

Die Erdwärme anzuzapfen, ist im Prinzip eine gute Idee, die in Deutschland bisher aber kaum verwirklicht wird. Der Anteil der Geothermie-Projekte an den erneuerbaren Energien beträgt bisher weniger als zwei Prozent und hat sich im Vergleich zum Vorjahr nicht verändert.

Wasserkraft

Im Jahr 2030 soll ein Sechstel unseres Stroms in Offshore-Windparks auf offener See erzeugt werden. Aktuell schwächelt die Windkraft jedoch nach Angaben der AGEB. Die Energieerzeugung der mittler-weile über 21000 Windräder in Deutsch-land ging im vergangenen Jahr um etwa sieben Prozent zurück.

Sonnenenergie

Die Stromerzeugung aus Photovoltaik ist der Energieträger, der im vergangenen Jahr nach Angaben der AGEB einen besonders kräftigen Zuwachs verzeichnen konnte. In absoluten Zahlen ist sein Beitrag mit einem Anteil von rund einem Prozent an der Bruttostromerzeugung aber gering.

In Deutschland wird immer mehr Strom aus Biomasse gewonnen. Ihr Anteil an den erneuerbaren Energien hat mittler-weile die 60-Prozent-Marke erreicht und ist auch im vergangenen Jahr deutlich gestiegen. Sie ist nach der Photovoltaik der zweite Energieträger mit deutlichen Zuwächsen.

Windkraft

Einen Rückgang weist die Statistik der AGEB 2009 für die Stromerzeugung aus Wasserkraft aus. Das Minus von sieben Prozent ist aber in erster Linie auf natür-liche Umstände wie das geringere Wasser-angebot zurückzuführen. Die Wasserkaft hat einen Anteil von knapp sechs Prozent an den erneuerbaren Energien.

ERNEUERBAREENERGIETRÄGER:

15,6

32,7 4,0

POLEN

13,4

Biomasse

SCHIFF

ZUG, BINNENSCHIFF

25% 5%

100%

35% 11% Seehäfen

Polen, Tschechien, Frankreich

QUELLEN: DIE ZEIT, AG ENERGIE-BILANZEN, BUNDESMINISTERIUM FÜR WIRTSCHAFT UND TECHNO- LOGIE, BUNDESMINISTERIUM FÜR UMWELT, NATURSCHUTZ UND REAKTORSICHERHEIT, ÖKO-INSTITUT FREIBURG GRAFIK: ILLUNAUT.DE

NORWEGEN RUSSLAND

43,9

19,2

18,1 31,7

IMPORTE EIGENE RESSOURCEN

1472

1508

707

136

68

22

17

1474

2907

4631

GESAMT

83% 17%

3%

33%

0%

67%

100%

= 100 PetaJoule

S E I T E 8 P F I N G S T E N 2 0 1 0ENERGIE SPAREN

Deutschland hat einen Jahresstrom-Bedarf von etwa 600 Milliarden Ki-lowattstunden“, erklärt Diplomin-genieur Peter Mang, Leiter der Per-

sonalentwicklung beim Energieversorger VSEund Lehrbeauftragter für elektrische Energieer-zeugung an der Hochschule für Technik undWirtschaft des Saarlandes. Im Jahr 2009 wurdenin der Jahresbilanz 14,3 Milliarden Kilowatt-stunden Strom mehr erzeugt als benötigt wurde.

Gerade um in Spitzenzeiten, zum Beispiel amVormittag, wenn Industrie, Handel und Gewerbeauf Hochtouren laufen, genug elektrische Ener-gie zur Verfügung zu haben, muss aber trotzdemzeitweise Strom aus anderen Ländern zugekauftwerden. Die größten Lieferanten sind Frank-reich und Tschechien, die günstigen Strom ausKohle und Kernkraft bieten. Damit der Strombei den Endabnehmern ankommt, ist eine kom-

plexe Infrastruktur notwendig, das Stromnetz.Nach neuesten Angaben des Bundesverbandsder Energie- und Wasserwirtschaft erstrecktsich das deutsche Stromnetz auf einer Länge vonmehr als 1,78 Millionen Kilometern und reichtdamit mehr als zweimal von der Erde zum Mondund zurück. Das Netz ist in vier Spannungs-Ebe-nen organisiert. Das Höchstspannungsnetztransportiert Strom mit einer Spannung von biszu 380 000 Volt über weite Strecken. Im regiona-len Verteilungsnetz gibt es Hoch- und Mittel-spannungsleitungen zu lokalen Stromversor-gern und Großbetrieben. Am längsten ist dasNiederspannungsnetz. Dieses versorgt Haushal-te mit Drehstrom (400 Volt) und Wechselstrom(230 Volt). Allein dieses Niederspannungsnetzist mehr als 1,16 Millionen Kilometer lang undhat somit den größten Anteil am Gesamtnetz.Transformatoren und Umspannwerke bringenden Strom an Knotenpunkten auf die jeweils be-nötigte Spannung.

In das gesamte Netz muss immer so viel Ener-gie eingespeist werden, wie gerade entnommenwird. „Deshalb hinkt der Vergleich des Strom-netzes mit einem Stausee“, erklärt Mang. Dabeientstehe sehr schnell der Eindruck, dass elekt-rische Energie wie in einem Stausee gespeichertwerden könne. Doch dessen Wasserstand kannnur in sehr gemächlichem Tempo reguliert wer-den. Im Stromnetz muss aber innerhalb von Mil-lisekunden auf Änderungen des Verbrauchs rea-giert werden. Treffender ist nach Mang die Vor-stellung vieler kleinerer Stauseen, die miteinan-der verbunden sind. Wenn in einem Gebiet dieKraftwerksleistung nicht mehr ausreicht, umden lokalen Bedarf zu decken, können in eineranderen Region Anlagen einspringen. Damit dasfunktioniert, müssen alle Kraftwerke im euro-päischen Verbund Strom exakt gleicher Fre-quenz erzeugen und über ein ausgeklügeltes Lei-tungsnetz miteinander verbunden sein.

Aufgrund dieses großen Verbund-Systems istes aber unmöglich zu sagen, wo der aktuell ver-brauchte Strom aus unserer Steckdose erzeugtwurde. Das hat laut Mang auch eine Konsequenzfür den Handel mit Strom aus erneuerbarenEnergien. Abgesehen davon, dass diese elekt-rische Energie nicht ständig zur Verfügung ste-he, könne sie im Netz nicht gesondert transpor-tiert werden. Das heiße konkret, dass der an derOstsee gekaufte Windstrom zwar ins Netz einge-speist werde, aber nicht zwangsläufig beim Öko-strom-Kunden aus der Steckdose komme. DerHandel mit Strom aus erneuerbaren Energiensei deshalb ein Bilanzgeschäft, so Mang.

Text: Oliver Spettel, Foto: ddp

So kommt der Strom zur Steckdose

Das deutsche Stromnetzreicht mehr als zweimal von der Erde zum Mondund wieder zurück

P F I N G S T E N 2 0 1 0 S E I T E 9ENERGIE SPAREN

Unter dem Saarland erstreckt sich einengmaschiges Netz aus Gasleitun-gen. Wohin das Gas strömt, wird perMausklick bestimmt. Bei Daniel

Vonbohr laufen alle Fäden zusammen. Lässigsitzt der 31-Jährige auf seinem Bürostuhl. Espasst nicht so recht in den futuristischen Kon-trollraum der Creos GmbH in Saarbrücken, dermit seinen unzähligen Bildschirmen, auf denenallerlei kryptische Zahlenkolonnen leuchten, einwenig an die Kommandobrücke des RaumschiffsEnterprise erinnert. Heute ist Vonbohr für achtStunden ihr Kapitän. Er sorgt dafür, dass in densaarländischen Haushalten jederzeit Gas ausden Leitungen kommt, wenn Verbraucher denHahn aufdrehen. „Dispatcher“ heißt sein Berufauf Neudeutsch; gelernt hat Vonbohr eigentlichIndustriemechaniker. Der Dispatcher regelt un-ter anderem, von welchen Entnahmepunktendas Gas ins saarländische Leitungsnetz über-nommen wird. Er kontrolliert die Qualität desBrennstoffs und regelt den Druck in großen Ver-sorgungsleitungen.

Plötzlich schallt ein Warnton durch den Kon-trollraum, gleichzeitig blinkt auf der Karte ingrünen Buchstaben der Ortsname „Franken-thal“. Hier wird in einem unterirdischen Gas-speicher in bis zu 1000 Metern Tiefe genügendErdgas unter einer gasdichten Tonschicht ge-speichert, um den Großraum Saarbrücken fürein halbes Jahr zu versorgen. Hat sich womög-lich jemand unerlaubten Zugang zu der Anlageverschafft? Nicht erst seit dem 11. September2001 ist man bei dem Gasversorger vorsichtigergeworden: Zutritt zum Kontrollraum erhält manerst, nachdem man mehrere Sicherheitsschleu-sen passiert hat. Die Leitwarte ist mit einer CO2-Löschanlage ausgestattet, die jedes Feuer schonim Keim ersticken soll; Notstromaggregate sor-gen für reibungslosen Betrieb bei Stromausfall.Selbst einen Flugzeugabsturz soll das Gebäudeüberstehen können. Wenn all das nicht hilft,lässt sich das Erdgasnetz, welches das kompletteSaarland und große Teile von Rheinland-Pfalzumspannt, mit einer Reserveanlage fernsteuern.

Vonbohr greift zum Telefonhörer: „Entwar-nung, nur eine Kontrolle.“ Der Alarm auf demBildschirm wurde von einem Techniker ausge-löst, der gerade eine routinemäßige Inspektiondurchführt. Die Rohrleitungen der Creos rei-chen vom Dreiländereck an der Mosel bis zumRhein. Im letzten Jahr transportierten sie 24,8Milliarden Kilowattstunden Erdgas. Durch dasetwa 1700 Kilometer lange Netz wird das Gas miteinem Druck von bis zu 62 bar transportiert. Ei-nige der saarländischen Leitungen stammennoch aus den zwanziger Jahren. Früher wurdensie noch mit Kokereigas aus Steinkohle gefüllt.Heute strömt dagegen sogenanntes H-Gas durchdie etwa einen halben Meter dicken Leitungen.Es wird aus benachbarten Netzen und aus zwei

großen transeuropäischen Pipelines entnom-men, die sich in der Nähe des Saarlandes kreu-zen: aus der TENP, die Gas aus Nordeuropa lie-fert, und der MEGAL, über die russisches Erdgasquer durch Deutschland bis nach Frankreich ge-leitet wird. Die derzeit im Bau befindliche Pipe-line „Nord Stream“, die von Russland durch dieOstsee nach Deutschland führen soll, wird diezukünftige Erdgasversorgung des Saarlandes da-gegen kaum beeinflussen, erklärt Arnold Neu-deck, der Leiter des Dispatchings.

Durchs Creos-Netz wird das Gas an Industrie-kunden und Stadtwerke geliefert. Letztere las-sen es schließlich den Verbrauchern zukommen.Fast alles geschieht unterirdisch. „Von oben siehtman nur gelbe Pfähle“, sagt Neudeck. „Deshalbist der Bagger unser größter Feind.“ Sollte es tat-sächlich zu einem Leck kommen, würde Dispat-cher Vonbohr das auf dem Bildschirm allerdingsschnell bemerken und den betroffenen Bereichper Mausklick vom Netz trennen. Vonbohr gibtsich gelassen: „Das ist mir noch nie passiert.“

Text: Michael Brächer, Fotos: Thomas Wieck

Daniel Vonbohr hat am Steuerpult der Netzleitwarte nicht nur die Gasversorgung des Saarlandsunter Kontrolle. Das Netz der Creos GmbH erstreckt sich bis nach Rheinland-Pfalz.

Der Baggerist der

größte FeindEin unterirdisches,

1700 Kilometer langes Leitungsnetz

verteilt Erdgas aus Russland

und Nordeuropa über das gesamte Saarland

S E I T E 1 0 P F I N G S T E N 2 0 1 0ENERGIE SPAREN

Die Brennstoffzelle ist der Kern einesneuen Konzepts zur dezentralenWärme- und Stromerzeugung. Auseiner kontrollierten elektrochemi-

schen Reaktion von Wasserstoff und Sauerstofferzeugt dieses Gerät mit den Abmessungen einesKühlschranks Wärme und Strom, als Reaktions-produkt entsteht Wasser. Ein Kraftwerk erhitztWasser zu Dampf, der Turbinen antreibt, dieelektrischen Strom produzieren. „Anders alsbeim Kraftwerk, wie wir es heute kennen, ist dieWärme aber nicht Voraussetzung für die Strom-erzeugung, sondern ein Nebenprodukt“, erklärtProfessor Dr. Hans Walter Keller, Leiter Innova-tionsmanagement bei der VSE. Diese Wärmekann direkt vor Ort einen Warmwasser-Speicheraufheizen. Ein Gesamtwirkungsgrad von 90 Pro-zent wird so mit diesen Anlagen möglich.

Aber wie funktioniert die Brennstoffzelle?Wasserstoff ist der Energieträger für die Zelle.Wenn Wasserstoff und Sauerstoff direkt und un-kontrolliert zusammenkommen, kommt es zueiner Knallgasexplosion. Um das zu verhindern,ist die Brennstoffzelle so konstruiert, dass diebeiden Gase nie direkt aufeinander treffen. Siewerden von einer Membran getrennt und vonbeiden Seiten zu ihr hin geleitet. Die Membranliegt zwischen zwei Metallplatten, die miteinan-der elektrisch verbunden sind. Am Minuspoltrennt sich das Wasserstoffmolekül, das aus zweiAtomen besteht. Die Atome können die Mem-bran erst passieren, wenn sie ihr Elektron abge-ben. Diese Elektronen fließen anschließend überden Leiter an der Membran vorbei zum Pluspolder Brennstoffzelle.

Auf der anderen Seite der Membran wird derSauerstoff in seine beiden Atome aufgespaltet.Diese nehmen dabei die Wasserstoff-Elektronenauf. An der Membran treffen schließlich positivgeladene Wasserstoffatome auf negativ geladene

Sauerstoffatome. Diese reagieren miteinanderzu reinem Wasser. Es hat eine Temperatur vonetwa 250 Grad und kann somit über einen Kesselzum Erwärmen eines Pufferspeichers genutztwerden. Auf ihrem Weg zum Pluspol erzeugendie Elektronen einen Gleichstrom, der über ei-nen sogenannten Wechselrichter in Wechsel-strom gewandelt wird und ins Netz gespeist wer-den kann. Um den Ertrag zu steigern, werdenmehrere Brennstoffzellen zu einem Verbund,dem sogenannten Stack, zusammengefasst.

Die Technik kann genutzt werden, um denGrundbedarf an Wärme für ein Haus zu deckenund erzeugt dabei auch noch Strom. In den Win-termonaten müsse allerdings mit einem zusätz-lichen Gasbrenner nachgeholfen werden, so Kel-ler. Das Ziel sei es, eine Anlage zu bauen, die ei-nen hohen elektrischen Wirkungsgrad habe, sodass viel Strom erzeugt werde, so Keller. Beimderzeitigen Stand der Entwicklung produzierendie Geräte pro Kilowattstunde Strom etwa dreiKilowattstunden Wärme. Die Wasserstoffver-sorgung wird über einen sogenannte Gasrefor-mer gelöst. Er entzieht Erdgas Wasserstoff undleitet ihn an die Brennstoffzelle. Im Prinzip lässtsich Wasserstoff auch aus Wasser erzeugen. Kä-me die Energie aus erneuerbaren Quellen, wäreder Betrieb der Brennstoffzelle klimaneutral. Al-lerdings steht derzeit noch kein entsprechendesVerteilungs- und Speichernetz zur Verfügung. Ineinem Feldversuch will die VSE in diesem Jahrdrei Erdgas-Anlagen im Saarland installieren. Eshandelt sich um Prototypen im Wert von etwa30 000 Euro, die noch nicht im Handel zu habensind. Mit den ersten serienreifen Geräten sei um2015 zu rechnen, so Keller. Die Preise könntendann bei etwa 10 000 Euro für ein Gesamtsystemfür ein Einfamilienhaus liegen.

Text: Oliver Spettel, Foto: Thomas Wieck

Die Zukunft hat schon begonnenIm Saarland startet der erste Feldversuch zur Energieversorgung mit Brennstoffzellen

„Etwa 2015 kann man mit den ersten serienreifenGeräten rechnen.“Professor Dr. Hans Walter Keller, Leiter Innovationsmanagement VSE

Impressum Sonderveröffentlichung der Saarbrücker Zeitung

ChefredakteurPeter Stefan Herbst

Art-DirectorRobby Lorenz

RedaktionPeter ByldaOliver Spettel

GeschäftsführungDr. Joachim Meinhold (Vorsitzender)Christian Erhorn

VerlagsgeschäftsführerThomas Deicke

VerlagsleitungMichael SchmiererThomas Marx

Druck und Verlag: Saarbrücker Zeitung Verlag und Druckerei GmbH, 66103 Saarbrücken, Gutenbergstraße 11-23

DIE BRENNSTOFFZELLE

WASSERSTOFF H2

WASSERSTOFF

Die Wasserstoffatome ohne ihre Elektronen heißen Ionen. Nur sie passen durch die winzigen Öffnungen der Membran (grün).

DIE MEMBRAN

Sie trennt Wasserstoff und Sauerstoff. Um zu seinem Reaktionspartner Sauerstoff gelangen zu können, muss der Wasserstoff zuvor sein Elektron abgegeben haben.

QUELLE: INITIATIVE BRENNSTOFFZELLE, GRAFIK: ILLUNAUT.DE

STACK

Eine einzelne Brennstoffzelle erzeugt theoretisch eine Spannung von 1,23 Volt (unter realen Bedingungen weniger als ein Volt). Um höhere Spannun-gen zu erzeugen werden daher mehrere Brennstoffzellen in einem Stapel (Stack) hinterein-andergeschaltet.

Nach Umwandlung von Gleich- in Wechselspannung durch ein Wechselrichtergerät kann der Strom ins öffentliche Netz eingespeist werden.

CHEMISCHE REAKTION

EINSPEISUNG

Jeweils zwei positive Wasserstoffionen verbinden sich mit je einem negativ geladenen Sauerstoffion zu einem Wassermolekül.

DIE ELEKTRONEN

REAKTIONSPRODUKT WASSER H2O

Bei der Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff entstehen Wasser und Energie. Diese ist in Form von Wärme im Wasser gespeichert. Wird das heiße Wasser über einen Wärme-tauscher geführt, kann damit die Warmwasser- und Heizungsanlage im Haus unterstützt werden. So lässt sich der Grundwärmebe-darf des Hauses decken.

PLUSPOL (KATHODE)

Sauerstoffmoleküle trennen sich hier in zwei Atome. Diese verbinden sich mit Wasser-stoffelektronen zu negativ geladenen Sauerstoffionen.

SAUERSTOFF O2

Der Sauerstoff bildet den Reaktionspartner des Wasserstoffs. Die Versor-gung der Brennstoffzelle mit Sauerstoff erfolgt kontrolliert durch die Umgebungsluft.

Er ist der Treibstoff der Zelle. Er wird in einer der Zelle vor-geschalteten Anlage, dem Reformer, zum Beispiel aus Erdgas gewonnen. Der Wasserstoff wird der Brenn-stoffzelle direkt zugeführt.

Sie bewegen sich über den Leiter zum Pluspol, um sich dort mit Sauerstoffatomen zu verbinden. Die Elektronen in Bewegung sind der nutzbare Gleichstrom, den die Zelle erzeugt. Dieser Strom kann, entspre-chend umgewandelt, gegen eine Einspeise-vergütung ins Stromnetz geleitet werden.

MINUSPOL (ANODE)

Hier trennen sich die Wasserstoffmoleküle in ihre beiden Atome auf und geben jeweils ihr Elektron ab.

Ein Unternehmen der VSE-Gruppe

Neue, intelligente Stromzähler zeigen ihrem Besitzeram PC an, wieviel Energie er im Moment verbrauchtund wo die größten Energiefresser stecken.Wir testen diesen Zähler – gemeinsam mitvielen „erstaunten“ Schlauen Stromern.

So spart das Saarland: