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Das DESERTEC Konzept und die Studien |
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| Stand: 05. August 2008 (PDF, 800 kb): Deutsch, Englisch, Französisch, Italienisch, Schwedisch, Spanisch. Ältere Versionen: Arabisch, Türkisch |
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| 1. "Beutet Europa wieder Afrika aus? Was hat die MENA Region (Middle East and North Africa) davon?" |
| 2. "Europa macht seine Stromversorgung abhängig vom Ausland und setzt sie der Gefahr von Anschlägen aus!" |
| 3. "Euer Konzept schließt nur Nord-Afrika ein. Was ist mit dem Rest?!?" |
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Nach allgemeiner Auffassung wird die Menschheit bis zur Mitte des 21. Jahrhunderts einen Großteil der fossilen Rohstoffe der Welt verbraucht haben (mit der Außnahme von Kohle), um damit ihren Energiebedarf zu befriedigen (vgl. Peak Oil). Eine deutliche Reduzierung des weltweiten fossilen Energieverbrauchs ist derzeit nicht abzusehen, obwohl er für viele Umweltschädigungen und Klimaveränderungen ( globale Erwärmung) als Hauptgrund gilt. Es zeigt sich auch, dass ein sparsamerer Umgang mit Energie das Problem der Ressourcenerschöpfung nicht grundlegend lösen kann, sondern diesen Prozess lediglich verzögert. |
Eine nachhaltige Lösung dieser Energie- und Umweltprobleme bietet die Umstellung auf erneuerbare Energien. Für Europa gilt dabei: Der Kontinent hat zwar große Potenziale für Wasserkraft, Geothermie, Biomasse sowie Wind- und Solarenergie, doch ihre Nutzung ist im dicht besiedelten Europa in vielerlei Hinsicht eingeschränkt. Würden EUropa, der Nahe Osten (Middle-East) und Nord-Afrika ihre Ressourcen an erneuerbaren Energien gemeinsam nutzen, würde dies die EU-MENA Region in eine weitaus bessere Lage bringen, einen Wechsel zu einer sauberen und sicheren Energieversorgung schnell und wirtschaftlich vollziehen zu können. |
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Die Trans-Mediterranean Renewable Energy Cooperation (TREC) wurde mit dem Ziel gegründet, die Energieversorgung EU-MENA's mit erneuerbaren Energien durch eine Kooperation dieser Länder schnell und kostengünstig sicherzustellen. Dabei sieht TREC die Einspeisung von Wüstenstrom in das europäische Stromnetz als zusätzliche Maßnahme zur Nutzung europäischer erneuerbarer Energieressourcen, um die Reduzierung von CO2-Emissionen zu beschleunigen und um die europäische Energiesicherheit zu erhöhen. Für die Menschen im Nahen Osten und in Nord-Afrika (MENA) würde dies neben Eigenversorgung mit Elektrizität auch Arbeitsplätze, Einkommen, eine Verbesserung der Infrastruktur und CO2-freie unerschöpfliche Energie für die Meereswasserentsalzung bedeuten.
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TREC war beteiligt an der Durchführung von drei Studien, die unter anderem die in MENA verfügbaren Ressourcen an erneuerbaren Energien, den erwarteten Bedarf an Strom und Wasser in EU-MENA bis 2050 und den Aufbau eines Stromverbundes zwischen der EU und MENA ( EU-MENA-Connection) untersucht haben.
Diese Studien wurden vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) in Auftrag gegeben und vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) geleitet. Sie wurden in den Jahren 2004 bis 2006 durchgeführt und tragen die Bezeichnungen ‘ MED-CSP’ und ‘ TRANS-CSP’. Eine ` AQUA-CSP´ Studie über den Bedarf, das Potential und die Auswirkungen von solarer Meereswasserentsalzung in MENA wurde Ende 2007 fertiggestellt.
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Die auf Satellitendaten gestützten Studien des DLR ergaben, dass Solarthermische Kraftwerke auf einem Gebiet von weniger als 0,3 Prozent der Wüstenfläche MENA's genügend Strom und entsalztes Wasser für den steigenden Bedarf dieser Länder sowie für Europa erzeugen können. Stromerzeugung durch Windkraft ist besonders in Marokko und am Roten Meer attraktiv. Solar- und Windstrom kann mittels HGÜ-Leitungen ( Hochspannungs- Gleichstrom übertragung) in diesen Ländern verteilt und mit geringen Verlusten (10-15%) bis nach Europa übertragen werden. Die Union für das Mittelmeer, bei der fast alle MENA-Staaten mitmachen, ist an einer solchen Kooperation sehr interessiert. |
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Solarthermische (Concentrating Solar Thermal Power Plants, CSP) Kraftwerke eignen sich ideal, um mit Solarstrom eine sichere Leistung zu erzeugen. Diese Kraftwerke nutzen Spiegel, um Sonnenlicht zu bündeln, in Hitze zu verwandeln und damit Dampfturbinen anzutreiben. Wärmespeicher (z.B. Flüssigsalztanks) können am Tage gewonnene Wärme aufnehmen und die Dampfturbinen nachts antreiben, oder bei Nachfragespitzen zusätzlichen Dampf erzeugen. Bei länger anhaltendem schlechtem Wetter kann eine Zusatzfeuerung durch Öl, Erdgas oder Biomasse die Versorgungssicherheit gewährleisten, ohne dass man teure Ersatzkraftwerke bereithalten muss. Ein interessantes Nebenprodukt (und damit ein großer Nutzen für die regional ansässige Bevölkerung) kann die Entsalzung von Meereswasser und die Erzeugung von Kälte mittels der bei der Stromproduktion anfallenden Abwärme sein (Kraft-Wärme-Kopplung). |
Solarthermische Kraftwerke werden im DESERTEC Konzept deswegen bevorzugt, weil sie 24 Stunden am Tag Strom nach Bedarf liefern können. Photovoltaik ist teurer und benötigt teure Speicher, wie zum Beispiel Pumpspeicherkraftwerke. Müsste man europäische Pumpspeicher mit großen Mengen an fluktuierenden Stromquellen aus MENA speisen, bräuchte man mehr Leitungen die nur wenige Stunden am Tag ausgelastet würden.
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Die Übertragungsverluste durch Hochspannungs-Gleichstromübertragung (HGÜ) liegen bei nur 3% je 1000 km (was der ökonomisch sinnvollsten Auslastung der untersuchten Leitungen entspricht). Da in MENA das zweifache der Solarenergie gewonnen werden kann wie mit den gleichen Anlagen im nördlicher liegenden Südeuropa, ist Solarstrom aus den Wüsten dank der relativ geringen Übertragungsverluste von insgesamt 10-15% wirtschaftlich klar im Vorteil. Die jahreszeitlich bedingten Schwankungen der Sonneneinstrahlung sind zudem in MENA deutlich geringer, als in Europa. HGÜ ist wesentlich effizienter als Produktion, Transport und erneute Verstromung von Wasserstoff, wie in früheren Konzepten betrachtet. |
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Alle Technologien für die Realisierung des DESERTEC Konzeptes sind vorhanden und zum Teil seit Jahrzehnten im Einsatz. HGÜ-Leitungen mit Kapazitäten bis 3 GW werden von ABB und Siemens seit vielen Jahren über weite Strecken gebaut. Im Juli 2007 erhielt Siemens den Auftrag zum Bau eines 5 GW HGÜ Systems in China. Auf dem World Energy Dialogue 2006 der Hannover Messe bestätigten Sprecher beider Unternehmen, dass der Bau der für DESERTEC benötigten Leitungen technisch ohne weiteres möglich ist.
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Solarthermische Kraftwerke werden seit 1985 kommerziell im kalifornischen Kramer Junction eingesetzt. Neue Kraftwerke mit einer Gesamtkapazität von insgesamt über 2000 MW sind derzeit weltweit in Betrieb, im Bau oder in der Planung. Durch eine 25jährige gesetzlich garantierte Einspeisevergütung von rund 26 EuroCent/kWh hat Spanien geeignete Rahmen-bedingungen geschaffen, um CSP im eigenen Land anzusiedeln. Aufgrund der höheren Sonneneinstrahlung lassen sich Stromabnahmeverträge an guten Standorten in Amerika oder MENA bereits günstiger realisieren. Werden solarthermische Kraftwerke in den nächsten Jahrzehnten im großen Stil gebaut, ist nach Berechnungen des DLR eine Senkung der Erzeugungskosten auf bis zu 4-5 EuroCent/kWh möglich. Da die Rohstoffpreise für Solarthermische Kraftwerke derzeit schwächer steigen, als die Preise fossiler Brennstoffe, könnte CSP trotz höherer Kosten bereits früher als errechnet konkurrenzfähig sein. Derzeit verhindern jedoch noch begrenzte Produktionskapazitäten bei weltweit stark steigender Nachfrage sinkende Preise.
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Um bis 2050 zusätzlich zum Eigenbedarf der MENA-Länder eine Exportkapazität von 100 GW (etwa der Strom von 100 Kernkraftwerken) aufzubauen, wären staatliche Anschubhilfen nötig, um den Bau der Kraftwerke und Leitungen in der Anfangszeit für private Investoren attraktiv zu machen (siehe folgender Abschnitt). Eine annähernde Kosten-/Leistungsprognose für das TRANS-CSP Szenario wurde vom DLR erstellt (Abbildung auf folgender Seite). |
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| Maßnahmen zur Umsetzung des DESERTEC Konzeptes |
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TREC ist eine Initiative des Club of Rome, des Hamburger Klimaschutz-Fonds und des Jordanischen Nationalen Energie-forschungszentrums (NERC)
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Euro-Supergrid mit einer EU-MENA-Connection:
Skizze einer möglichen Infrastruktur für eine nachhaltige Stromversorung
in EUropa, dem Nahen Osten (the Middle-East) und Nord-Afrika
(EU-MENA)
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Erwartete CO2-Emissionen aus der Strom-produktion aller Länder in EU-MENA (in Mio. Tonnen pro Jahr) bei deutlichen Energieeffizienzsteigerungen
Obere Kurve: Bei einem gleich bleibenden Energiemix wie im Jahr 2000.
Zweite Kurve von oben: Szenario wie in der TRANS-CSP Studie mit CO2-Vermeidung durch die Nutzung erneuerbarer Energien und Einspeisen von sauberem Strom aus MENA nach Europa.
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Zur Veranschaulichung: Der durch die roten Quadrate markierte Platzbedarf für Solarkollektoren, würde theoretisch genügen, um in Solarthermischen Kraftwerken den elektrischen Energiebedarf der Welt, Europas (EU-25) bzw. Deutschlands zu erzeugen.
(Daten des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), 2005)
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Skizze eines Parabolrinnen-kollektors. (Eine technisch weniger aufwändige Alternative zu Parabolrinnen bieten so genannte Fresnelspiegel.)
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Zukünftige Stromkosten z.B. in Deutschland bei der Nutzung des Energiemix des Jahres 2000 oder bei der Nutzung des TRANS-CSP Mix mit Anteilen von importiertem Solarstrom.
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