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10¹⁶ Watt – das ist ungefähr die Energiemenge, die einer Zivilisation zur Verfügung steht, die alle einfallende Sonneneinstrahlung nutzen kann, die von ihrem Elternstern auf einen Planeten fällt – Typ I auf der Kardaschewskala. Als der berühmte Astrophysiker Nikolai Kardashev 1964 zum ersten Mal daran ging, den technologischen Fortschritt einer Zivilisation zu messen, entschied er sich für den Energieverbrauch als beste Messgröße für den Fortschritt auf kosmischer Ebene.

In vielerlei Hinsicht ist Energie die Währung unseres Universums, von einzelligen Organismen, die in Urpools schwimmen, über Erdmännchenkolonien in der afrikanischen Savanne bis hin zu weitläufigen Metropolen wie New York, Sydney oder Peking. Zu Beginn des ersten Jahrtausends n. Chr. betrug die Weltbevölkerung nur 150-200 Millionen Menschen und erreichte bis zum Jahr 1000 n. Chr. 300 Millionen. Bis zum Beginn der industriellen Revolution (Mitte 1700) hatten fossile Brennstoffe den rasanten Aufstieg und die Expansion der menschlichen Zivilisation vorangetrieben und bis 1800 eine Bevölkerung von 1 Milliarde Menschen erreicht.

Also, was bringt uns das heute?

Die heutige Gesellschaft ruht derzeit bei 0,73 auf der Kardaschew-Skala. Während wir eine Chance auf Typ 1 haben, haben uns die negativen Auswirkungen der Verbrennung fossiler Brennstoffe dazu veranlasst, dringend eine Alternative zu benötigen.

Enter, alternative Energie – jede Energiequelle, die eine Alternative zum Status quo bietet. Erneuerbare Energiequellen, die keine Kohlendioxidemissionen und andere Treibhausgase produzieren, die zum anthropogenen Klimawandel beitragen. Bei altenergy.org wollen wir Solar-, Wind-, Biomasse-, Wasserkraft-, Geothermie- und andere klimaneutrale Energiequellen abdecken, die der Menschheit beim Übergang in eine nachhaltige Zukunft helfen.

Solarenergie

Welchen besseren Weg gibt es, um den Status Typ I zu erreichen, als Ihre Energie direkt aus der Quelle zu beziehen – Sonnenenergie bedeutet, die Kraft unserer Sonne zu nutzen. Von photovoltaischen (PV-)Zellen, die Photonen einfangen und in Strom umwandeln, bis hin zu solarthermischer Energie (STE), die die Wärme der Sonne nutzt, ist die Solarenergie eine der vielversprechendsten alternativen Energiequellen auf dem heutigen Markt.

Windkraft

Seit Jahrtausenden nutzen die Menschen den Wind, um Segel zu schieben, Getreide zu mahlen und Wasser zu pumpen. Heute wandeln Windkraftanlagen mit Hilfe von Turbinen Rotationsenergie in Strom um, der zuverlässig in ein Netz eingespeist werden kann. In größerem Umfang sollen Windparks bis 2030 bis zu 20% der weltweiten Stromerzeugung ausmachen.

Biomasse

und Biodiesel gehören zu den am weitesten verbreiteten erneuerbaren Energiequellen. Im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen, die durch geologische Prozesse erzeugt werden, die Millionen von Jahren dauern können, bezieht sich Biomasse typischerweise auf Biokraftstoffe, die durch biologische Prozesse wie Landwirtschaft und anaerobe Vergärung gewonnen werden. Kraftstoffe wie Bioethanol aus Mais oder Biodiesel aus der Umesterung von Pflanzenölen verbrennen sauberer als herkömmliche fossile Kraftstoffe und können den Ländern helfen, ihre CO2-Budgets einzuhalten.

Gezeitenkraft

Der Auf- und Abstieg der Gezeiten ist stetig und vorhersehbar, was die Gezeitenenergie zu einer rentablen alternativen Energiequelle für Regionen macht, in denen Hochwassergebiete verfügbar sind. Das Lanzengezeitenkraftwerk in Frankreich ist das weltweit erste große Gezeitenkraftwerk und nutzte Turbinen zur Stromerzeugung, ähnlich wie eine Wasserkraft für einen Damm. In jüngster Zeit hat CETO, das netzgekoppelte Wellenkraftwerk vor der Küste Westaustraliens, mit einer Reihe von Bojen und Meeresbodenpumpen Strom erzeugt.

Geothermie

Etwa 1,4 x 1021 Joule Wärmeenergie fließen jedes Jahr an die Erdoberfläche. Regionen mit hoher geothermischer Aktivität wie Island und Indonesien können diese Erdwärme nutzen, die in Magmaleitungen und heißen Quellen verfügbar ist, um Turbinen zu drehen, die Strom erzeugen oder Häuser mit natürlicher Wärme versorgen.

Wir nennen das alternative Energie

Jeden Tag produziert die Welt Kohlendioxid, das in die Erdatmosphäre abgegeben wird und das in hundert Jahren noch vorhanden sein wird.

Dieser erhöhte Gehalt an Kohlendioxid erhöht die Wärme unseres Planeten und ist die Hauptursache für den so genannten “Global Warming Effect”. Eine Antwort auf die globale Erwärmung besteht darin, die derzeitigen Technologien durch Alternativen zu ersetzen und nachzurüsten, die eine vergleichbare oder bessere Leistung bieten, aber kein Kohlendioxid ausstoßen. Wir nennen das alternative Energie.

Bis 2050 muss ein Drittel der weltweiten Energie aus Sonnen-, Wind- und anderen erneuerbaren Ressourcen stammen. Wer sagt das? British Petroleum und Royal Dutch Shell, zwei der weltweit größten Ölgesellschaften. Klimawandel, Bevölkerungswachstum und Erschöpfung fossiler Brennstoffe erfordern, dass erneuerbare Energien in Zukunft eine größere Rolle spielen müssen als heute.

Unter alternativen Energien versteht man Energieträger, die keine unerwünschten Folgen haben, wie z.B. fossile Brennstoffe oder Kernenergie. Alternative Energiequellen sind erneuerbar und gelten als “freie” Energiequellen. Sie alle haben im Vergleich zu herkömmlichen Energiequellen niedrigere CO2-Emissionen. Dazu gehören Biomasse, Windenergie, Solarenergie, Geothermie, Wasserkraftwerke. In Kombination mit dem Einsatz von Recycling wird die Verwendung sauberer alternativer Energien wie die Heimnutzung von Solaranlagen dazu beitragen, das Überleben des Menschen bis ins 21. Jahrhundert und darüber hinaus zu sichern.

Solarenergie

Aus ökologischer Sicht ist Solarenergie das Beste, was man machen kann. Eine 1,5-Kilowatt-Anlage wird in den nächsten 25 Jahren mehr als 110.000 Pfund Kohlendioxid, das wichtigste Treibhausgas, aus der Atmosphäre halten. Das gleiche Sonnensystem wird auch die Notwendigkeit der Verbrennung von 60.000 Pfund Kohle verhindern. Mit Solar gibt es keinen sauren Regen, keinen Stadtsmog, keine Verschmutzung jeglicher Art.

Die Menschheit war verrückt, sich bisher nicht die Mühe gemacht zu haben, die Energie der Sonne zu nutzen. Denke darüber nach. Geh an einem sonnigen Tag nach draußen. Das Licht, das auf dein Gesicht fällt, verließ die Sonne nur noch 8 Minuten. In diesen 8 Minuten hat er 93 Millionen Meilen zurückgelegt. Diese Photonen schleppen sich und wenn sie auf Ihr PV-Modul treffen, können Sie diese Bewegung in Strom umwandeln. Als Technologie ist die Photovoltaik nicht so glitzernd wie das neue Geländewagen, nach dem wir uns im Fernsehen sehnen müssen. Aber in vielerlei Hinsicht ist die PV eine viel elegantere und anspruchsvollere Technologie.

Ob für Ihr Unternehmen oder für Ihr Zuhause, warum nicht in Solarmodule investieren, die heute bombenfest sind und oft mit einer Garantie von 25 Jahren oder mehr ausgestattet sind. Ihre Solarmodule können Sie überdauern. Sie sind auch modular aufgebaut – Sie können mit einem kleinen System beginnen und es im Laufe der Zeit erweitern. Solarmodule sind leicht (Gewicht ca. 20 Pfund), so dass Sie das System mitnehmen können, wenn Sie sich bewegen.

Netzinteraktive Systeme und Netzmessung

Einige Dienstprogramme wenden sich gegen die Netzmessung. Normalerweise geht es nicht um Geld, sondern um Kontrolle. Sie wollen deinen Saft nicht auf ihren Kabeln haben oder sie wollen keinen Präzedenzfall schaffen, der zurückkommen könnte, um sie zu verfolgen. Es gibt einige dezentrale Erzeugungstechnologien, die auf den Punkt kommen, dass die Energieversorger definitiv keinen Nettozähler wollen, einschließlich Brennstoffzellen und 50 kW Mikroturbinen in der Größe von Bierfässern. In den USA und Australien werden die Stromversorger jedoch immer mehr für den Rückkauf von Solarenergie eingesetzt, und auch Unternehmen können nun von verschiedenen Anbietern von Gas und Strom profitieren und für die wirtschaftlichsten einkaufen.

Solar befürwortet die Freude am Bashing von Versorgungseinrichtungen. Aber bei all seinen Fehlern hat die Industrie eine erstaunliche Menge an Draht gespannt. Selten ist ein Amerikaner oder ein Australier oder ein Europäer mehr als 50 Fuß von einer Steckdose entfernt. Es ist ein alltägliches Wunder, das wir für selbstverständlich halten. Aus technischer Sicht ist das Grid eine enorme Ressource. Eine netzgekoppelte PV-Anlage wird effizienter, wohl umweltfreundlicher und sicherlich billiger sein als eine Hinterwäldleranlage. Effizienter, da der Wechselrichter die “maximale Leistungskurve” der Module verfolgen kann und nicht die niedrigere Spannung, die zum Aufladen der Batterien benötigt wird. Vermutlich grüner, weil Sie keine Batterien benötigen, die ätzende Chemikalien enthalten, schwefelhaltige Gase emittieren und sich schließlich abnutzen. Und viel billiger, denn mit dem Netz als Backup müssen Sie keine Batterien, Laderegler, Bedienfeld oder Generator kaufen, sondern haben bis zu 5.000 Dollar von einem typischen Stand-Alone-System gespart. Den Preis zu senken ist entscheidend, denn niemand am Netz braucht PV, zumindest nicht so, wie es ein netzferner Hausbesitzer braucht. Wir haben bereits Saft. Es kann aus einer Atombombe stammen, es kann aus einem Kohlekraftwerk stammen, es kann Hydro (oder “verkörperter Lachs”) sein, aber es ist da. Um netzgekoppelte PV-Systeme zu verkaufen, müssen Sie den Preis senken und dann potenziellen Kunden helfen zu verstehen, dass Solar zu Kohle ist, wie ein Croissant zu einem Twinkie. Auf der Bauchebene begreifen viele Menschen bereits den entscheidenden Unterschied zwischen fossilen Brennstoffen und erneuerbaren Energien. Der eine stiehlt unsere Kinder, der andere nicht.

Die aktuellen Kosten für Solarmodule bedeuten, dass sich netzinteraktive Systeme im Hinblick auf die Kostenersparnis im Vergleich zu Strom aus dem Netz nicht selbst auszahlen. Dennoch entscheiden sich viele Menschen mit netzgekoppelten Häusern für die Installation netzinteraktiver Solarsysteme, da sie im Gegensatz zu Kohlekraftwerken bei der Stromerzeugung keine Treibhausgase erzeugen. Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass die äquivalente Menge an Strom, die zur Herstellung eines Solarmoduls verwendet wird, innerhalb der ersten zwei Jahre nach dem Betrieb durch das Modul erzeugt wird, so dass ein Solarmodul innerhalb dieser Zeit seine Treibhausgasverschuldung zurückzahlen wird.

Windkraft

Seit Jahrtausenden nutzen Unternehmen die Vorteile der Windenergie. Der erste bekannte Verwendungszweck war 5000 v. Chr., als die Menschen mit Segeln den Nil navigierten. Schon 400 Jahre nach Christus nutzten die Perser Windmühlen, um Wasser zu pumpen und Getreide zu mahlen. Windmühlen mögen in China sogar vor 1 n. Chr. entwickelt worden sein, aber die erste schriftliche Dokumentation stammt aus dem Jahr 1219. Die Kreter benutzten “buchstäblich Hunderte von Segelkreisel-Windmühlen, um Wasser für Ernte und Vieh zu pumpen”.

Heute erkennen die Menschen, dass die Windkraft “eine der vielversprechendsten neuen Energiequellen ist”, die als Alternative zu fossil erzeugtem Strom dienen kann. Die Kosten für Wind sind mit jeder Verdoppelung der installierten Kapazität weltweit um 15% gesunken, und die Kapazität hat sich in den 90er und 2000er Jahren dreimal verdoppelt. Ab 1999 lag die globale Windenergieleistung bei über 10.000 Megawatt, was etwa 16 Milliarden Kilowattstunden Strom entspricht. Das reicht aus, um mehr als 5 Städte der Größe von Miami zu bedienen, so die American Wind Energy Association. Fünf Miamis mögen nicht signifikant erscheinen, aber wenn wir die vorhergesagten Fortschritte in naher Zukunft machen, könnte die Windenergie eine unserer Hauptstromquellen sein.

Obwohl die Windenergie heute erschwinglicher, verfügbarer und umweltfreundlicher ist, hat sie einige Nachteile. Die Windkraft leidet unter dem gleichen Mangel an Energiedichte wie die direkte Sonneneinstrahlung. Die Tatsache, dass es sich um eine “sehr diffuse Quelle” handelt, bedeutet, dass “eine große Anzahl von Windgeneratoren (und damit große Landflächen) benötigt werden, um nutzbare Mengen an Wärme oder Strom zu produzieren”. Aber Windkraftanlagen können nicht überall errichtet werden, nur weil viele Orte nicht windig genug für eine geeignete Stromerzeugung sind. Wenn ein geeigneter Platz gefunden wird, kann der Bau und die Wartung eines Windparks kostspielig sein. Es “ist eine sehr kapitalintensive Technologie”. Wenn die Zinssätze für die Herstellung von Ausrüstungen und den Bau einer Anlage hoch sind, dann muss ein Verbraucher mehr für diese Energie bezahlen. “Eine Studie ergab, dass, wenn Windkraftanlagen zu den gleichen Bedingungen wie Gasanlagen finanziert würden, ihre Kosten um fast 40% sinken würden.” Glücklicherweise, je mehr Anlagen gebaut werden, desto billiger ist die Windenergie.

Aber es wird immer mehr Energie eingesetzt, um viele andere alternative Energiequellen zu finden und nutzbar zu machen, wie Geothermie, Wellenenergie und Biomasse!