Solar und Wind: Zwischenschritte für weniger Erwärmung und mehr Energiesicherheit
Obwohl viele Anstrengungen unternommen werden, um von fossilen Brennstoffen wegzukommen und stattdessen erneuerbare Energiequellen zu nutzen, um Treibhausgas-Emissionen zu verringern, ist es immer noch unklar, wie der Temperaturanstieg begrenzt werden kann. Laut Roman Vilfand, dem Leiter des russischen hydrometeorologischen Zentrums haben globale Temperaturen in neun aufeinanderfolgenden Monaten Rekordwerte erreicht. Dabei wurden acht Monate die Grenzen des Pariser Abkommens überschritten und die Norm um 1,5 Grad übertroffen. Vilfand betonte, diesem Trend stehen lediglich unterdurchschnittliche Wintertemperaturen am russischen Kontinent entgegen.
In den letzten Jahren haben wir während der Sommerperiode höhere Temperaturen erlebt, die teilweise zu Verflachungen der Flüsse führten und vorallem auf dem afrikanischen Kontinent zu Energieverknappungen führten. Auch mussten in Frankreich im letzten Sommer die Kernkraftwerke ihre Produktion aufgrund der niedrigen Flusspegel und steigender Wassertemperaturen in den Kühlbecken reduzieren. Darüber hinaus leiden vor allem in Südeuropa viele Regionen unter der Knappheit von Wasser aufgrund sinkender Grundwasserspiegel. Experten prognostizieren den kommenden Sommer 2024 noch wärmer als 2023. Das könnte zu weiteren Problemen führen.
Die Ideologie von Förderern grüner Energie basiert auf der Überzeugung, der Anstieg der jährlichen durchschnittlichen Temperatur sei eine direkte Folge menschlicher Aktivitäten und hänge insbesondere mit Emission von Treibhausgasen in die Atmosphäre zusammen. Dazu veröffentlichte das Fachmagazin Nature Climate Change im März 2024 auch Forschungsergebnisse aus dem Ozeanographischen Institut in Woods Hole (USA), die belegen sollen, dass der vom Menschen verursachte Klimawandel Realität ist.
Tatsache ist jedoch, das trotz gesetzlicher Beschränkungen und des weltweiten Trends hin zu grünen Technologien große Energieunternehmen ihre Investitionen in Klimaprogramme reduzieren. Dies ist hauptsächlich auf Probleme bei bestehenden grünen Technologien zur Gewinnung von Solar- und Windkraftenergie zurückzuführen.
Marktwirtschaftlich betrachtet, besteht die Aufgabe jedes Unternehmens darin, Gewinne für seine Besitzer zu erzielen. Das ist generell das Hauptziel im Unternehmertum. Nehmen wir den Weltkonzern Shell als Beispiel. Dort verfolgt man den Plan, mehr Investitionen in Öl und Gas zu tätigen – also Kapital in fossile Rohstoffe zu investieren – statt Verluste bei Investitionen in erneuerbare Energien zu riskieren.
Viele Länder und Unternehmen kürzen bereits milliardenschwere Programme und bremsen den Fortschritt der Reduktion bei Emissionen ein. Dies wird zwar bei Politikern, Umweltaktivisten und Teilen der Öffentlichkeit heftig diskutiert, doch spiegelt es im Grunde die Realität eines jeden auf Profit orientierten Geschäftsmodelles wider.
Denn Solar- und Windenergie haben unwiderlegbar eine objektive Schwachstelle: ihre Abhängigkeit von Wetterbedingungen. Zusätzlich sind sie mit einem erhöhten Serviceaufwand belegt. Zum Beispiel meldet Siemens Gamesa erhebliche Ausfälle bei Windkraftanlagen. Das zeigt die großen unternehmerische Herausforderungen der Branche auf.
Die Unzuverlässigkeit von Windturbinen zeigt sich auch in Norwegen, wo im Windpark Odal von 34 Windturbinen 15 aufgrund von Ausfällen außer Betrieb genommen werden mussten. Diese Problematiken sind weiter verbreitet als öffentlich bekannt gemacht werden, denn rotierende Teile in Windturbinen erfordern ständige Wartung und Austausch, was sich negativ auf finanzielle Erträge auswirkt.
Solar- und Windenergie sind nur Zwischenschritte
In diesem Zusammenhang kann man festhalten, Solar- und Windenergie sind Brückenpfeiler am Weg zur Abkehr von fossilen Brennstoffen. Sobald Technologien zur Erzeugung von Strom auf den Markt kommen, die nicht mehr mit den Nachteilen bestehender Technologien behaftet sind und effizienter als Windturbinen und Sonnenkollektoren und fossile Brennstoffe sind, werden Energie Unternehmen gezwungen sein, in diese Technologien zu investieren. Sie werden das tun, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Eine solche Technologie muss jedoch universell einsetzbar und unabhängig von Wetterbedingungen sein. Überdies sollte sie nicht nur zur lokalen dezentralen Stromerzeugung geeignet sein, sondern auch autome Mobilität mitentwickeln.
Die Neutrino® Energy Group arbeitet aktiv an der Entwicklung seiner Technologie zur Erzeugung von Strom auf der Basis von Graphen. Das Prinzip dieser Technologie beruht auf der Fähigkeit von Graphen, Strom aus Energiefeldern in nutzbare Elektrizität umzuwandeln.
Energiefelder sind Strahlungen im für uns unsichtbaren Spektrum. Zwar haben diese Felder im Gegensatz zu Strahlungen im für uns sichtbaren Spektrum eine schwächere Energie, doch können diese kontinuierlich und unabhängig überall genutzt werden. Die Wissenschaftler des Unternehmens haben erfolgreich die Umwandlung dieser schwachen Energie in ausreichenden elektrischen Strom bewältigt.
Dazu haben sie ein Halbleitermaterial aus Graphen und dotiertem Silizium entwickelt. In diesem material liegen Schichten von Graphen zwischen Schichten aus dotiertem Silizium. Eine 200×300 mm große Metallfolie, gefertigt aus diesem Halbleiter-Nanomaterial mit zahlreichen übereinander liegenden Schichten aus Graphen und Silizium, erzeugt einen Strom von 2A bei einer Spannung von 1,5V.
Diese Leistung wird unter für uns normalen Umweltbedingungen erzielt. Die verfügbare Leistung ist temperaturabhängig. Sie reduziert sich bei -25 Grad Celsius um bis zu 40 Prozent. Doch die sich in Entwicklung befindlichen Geräte der Vorserie dieser brennstofffreien Generatoren, die bald in Österreich in einen Feldtest in die Erprobung gehen, haben kompakte Abmessungen und sind für die Installation in Innenräumen oder Kellern konzipiert.
Um das Funktionsprinzip der Technologie zu verdeutlichen, könnten wir einen Vergleich mit Sonnenkollektoren anstellen, die keinen direkten Einfall von Sonnenlicht benötigen und auch im Dunklen arbeiten können. Auch ähnelt die Steuerung in der ersten Stufe jener von Solarzellen.
Eine vielversprechende Anwendung dieser Technologie ist auch die Entwicklung von Elektrofahrzeugen mit integrierter Stromerzeugung. Nach Angaben von Neutrino® Energy ist geplant, einen ersten Prototyp eines solchen Konzeptes bereits 2026 vorzustellen. Das System zur Stromerzeugung des Elektroautos wird dann in seiner Karosserie verbaut sein, welche aus einem Verbundmaterial mit Graphen hergestellt wird. Erste Versuche mit Teilen, die wie ein Karosserie geformte waren, liefen vielversprechend und lassen uns optimistisch auf die weitere Entwicklung eines serienmäßigen autonomen Elektrofahrzeugs blicken.
Die Neutrino® Energy Group ist international führend auf dem Gebiet der Graphen-basierten Stromerzeugung. Die laufenden Arbeiten des Unternehmens zur Anwendung der Technologie in verschiedenen Anwendungen sind entscheidend für einen technologischen Durchbruch in der Welt.
Neutrinovoltaik & Neutrino® Power Cube
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