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Erdölzeitalter
Erdöl ist der Energieträger des 20. Jahrhunderts. Im 19. Jahrhundert würde in den USA das Erdölzeitalter eingeleitet. Des Weiteren ist Kennzeichen des Erdölzeitalters, dass über Erdöl globale geopolitische Macht ausgeübt werden kann.
Definition
Nach der aktuellen gängigen geschichtlichen Gliederungsschema zufolge wird unsere Epoche nach der Frühgeschichte, Altertum und Mittelalter als Neuzeit bezeichnet. Werden die Epochen aber nach der dominierenden Technik, die die Kultur der Menschheit treibt definiert, befinden wird uns nach dem Steinzeitalter, dem Dattelzeitalter[1], dem Kupferzeitalter, dem Bronzezeitalter, dem Eisenzeitalter im Zeitalter der Fossilienenergien, dass auch als Erdölzeitalter bezeichnet werden kann. Warum unsere Epoche als Zeitalter der Fossilienenergien bezeichnet werden kann ist, dass das immense Wirtschaftswachstum in den letzten 200 Jahren nur durch die Erschließung von der Fossilienenergieträger möglich war. Im Gegensatz zum 19. Jahrhundert ist das schwarze Gold nicht Kohle sondern Erdöl.
Erdöl
Nach Angaben steuert Erdöl mehr als ein Drittel des globalen Primärenergieangebots bei und mehr als 95 Prozent des Energiebedarfs beim Transport bei.[2] Der Vorteil des Erdöls als Energieträger ist seine hohe Energiedichte und dass Erdöl flexibel eingesetzt werden kann. Zudem, dass Erdöl sehr preiswert ist. Mit einem Liter Diesel kann ein Lastwagen (40-Tonner) drei Kilometer weit bewegt werden.
Aufgrund der Tatsache, dass nach Verlautbarungen, die Epoche in dem kaum noch weitere Erdölquellen erschlossen werden sich abzeichnet, dass das Maximum der konventionellen Förderung erreicht ist, bzw. in den nächsten Jahren erreicht werden sollte,[3] kann es sein, dass das Erdölzeitalter durch ein neues technologisches Zeitalter, wie z. B. dem Stromzeitalter, abgelöst wird.
Gründe für die Fortsetzung des Erdölzeitalters im 21. Jahrhundert
Gründe warum das Erdölzeitalter im 21. Jahrhundert nicht beendet wird, ist die Möglichkeiten einer Erschließung von alternativen Erdölquellen. Alternative Erdölquellen sind zum Beispiel Fracking oder Ölsand. Des Weiteren die Herstellung von Erdöl aus Kohle oder Erdgas und die Möglichkeit über Agraprodukte Erdöl zu gewinnen.
Ein weiterer Aspekt ist der geopolitische Aspekt. Der fossile Energieträger Erdöl erlaubt es, durch dessen Kontrolle geopolitische Macht auszuüben. Zudem, dass der Energieträger kein dezentralen Energieträger ist, sondern ein zentraler. Der Umsatz der mit Erdöl und Erdgas zurzeit generiert wird liegt bei ≈1.850 Milliarden US-Dollar pro Jahr.[4] Dieses ist ein bedeutsamer Machtfaktor in der Weltwirtschaft. Zudem ist die US-Wahrung gekoppelte mit dem Erdölpreis. Der Grund ist, dass Erdöl in Dollar gehandelt wird.[5]
Gründe die gegen eine Fortsetzung des Erdölzeitalters in 21. Jahrhundert sprechen
Im weitesten Sinne wurden alle Kriege seit der Auflösung des Warschauer Paktes im Jahre 1991 um Erdöl geführt, wie z. B. der erste und zweite Irak Krieg, der Bürgerkrieg in Libyen ab 2011 und der Bürgerkrieg in Syrien ab 2011. Nach Daniele Ganser soll der Grund des Syrienkrieges die Erschließung eines Gasvorkommes im persischen Golf sein sowie der geoploitische Konflikt darüber über welche Route dieses Erdgas nach Europa gelangt[6] Neben den Kosten des geopolitischen Konfliktes um Erdöl, die kaum noch in Relation zum Wertschöpfung stehen, spricht auch gegen die Fortsetzung des Erdölzeitalters im 21. Jahrhundert die technologische Entwicklung im Bereich der Stromwirtschaft; die Entwicklung der Regenerativen, die Entwicklung von Stromspeichersystemen sowie die Sektorkoppelung.
Stromerzeugung mit kristallinen PV-Modulen
Aufgrund der Massenproduktion von PV-Modulen in China liegt der Herstellerpreis pro Watt bei einer kristallinen Solarzelle nur noch bei 41,4 Eurocent [7][8]
Inzwischen ist der Aufbau eines dezentralen Stromverteilnetzes mit PV-Strom in Schwellenländern und Entwicklungsländern günstiger als eine Versorgung mit einem zentralen Stromverteilnetz mit thermischen Kraftwerken oder Diesel-Generatoren.
Stromerzeugung mit Organische Solarzelle
Eine organische Solarzelle ist eine Solarzelle die aus Kunststoffen besteht. Gegenüber einer kristallinen Solarzelle können organische Solarzelle wesentlich günstiger, bei einer gleicher Massenproduktion, hergestellt werden. Ein Nachteil einer organischen Solarzelle ist aber der Lebenszyklus der Solazelle. Ähnlich wie bei den kristallinen Solarzelle, die denen der Preis von 2009 1,30 unter 40 Eurocent im Februar 2017 reduziert wurden, kann von einer ähnlichen Kostenreduzierung bei der Herstellung von organischen Solarzelle ausgegangen werden. Zurzeit ist aber nicht bekannt, wie hoch die Herstellungskosten von organische Solarzelle sind.
Stromspeicherung
Hochleistungsbatterien
Die Kosten zur Stromspeicherung werden sich ähnlich, wie bei den PV-Modulen deutlich reduzieren. Der Preise für Lithium-Batterien lag 2007 für Lithium-Batterien noch bei 1.000 US-Dollar pro Kilowattstunde (kWh). Bis zum Jahre 2014 konnte der Preis um mehr als zwei Drittel, auf 300 Dollar/kWh, reduziert werden. Nach Verlautbarungen lagen Ende 2016 beim "Chevrolet Bolt" die Kosten nur noch bei 145 Dollar/kWh. Bis zum Jahre 2022 soll der Preis durch die zunehmende Massenproduktion auf 100 Dollar pro Kilowattstunde fallen.[9][10]
Niederleistungsbatterien
Die Kosten zur Stromspeicherung durch Hochleistungsbatterien von PV-Strom liegen noch ca. 35% oberhalb der Kosten der Stromspeicherung mit Blei-Batterien. Angeben werden die Kosten der Stromspeicherung in der BRD, bei extrem geringen Stückzahlen, zurzeit mit 900 bis 1.350 € pro kWh. [11]
Flusszell-Batterien
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Eine Flusszell-Batterie (Redox-Flow-Batterie (RFB)) ist eine Batterie, die Strom chemisch speichert. Zwei energiespeichernde Elektrolyten zirkulieren in zwei getrennten Kreisläufen, zwischen denen in der galvanischen Zelle mittels einer Membran der Ionenaustausch erfolgt. In der Zelle werden dabei die gelösten Stoffe chemisch reduziert bzw. oxidiert, wobei elektrische Energie als chemische Energie gespeichert wird oder wieder in elektrische Energie gewandelt wird.Der Vorteil einer Flusszell-Batterie ist, dass diese mehrerer Megawatt speichern kann. Zudem der extrem hohe Wirkungsgrad sowie eine extrem lange Laufzeit. Außerdem können Selbstentladungen aufgrund des speziellen Aufbaus fast komplett vermieden werden. Es sind mehr als 10.000 Ladezyklen möglich, die dann Lebensdauern von 20 Jahren und mehr garantieren. Aufgrund der zu geringen Stückzahlen können aktuell moderne Fluss-Batterien preislich und aufgrund ihrer Größe noch nicht mit den etablierten PV-Stromspeichern mit Hochleistungs- und Niederleistungsbatterien konkurrieren. Wie hoch die Herstellungskosten zurzeit sind, könnte nicht recherchiert werden.
Virtuelle Stromspeicherung
Der Begriff virtueller Stromspeicher beschreibt Technologien, die es erlauben überschüssigen Strom nicht als Strom zuspeichern, sondern in eine anderen nutzbaren Energieform zu wandeln.
Power-to-Gas
Als Power-to-Gas wird ein chemischer Prozess bezeichnet in dem mittels Wasserelektrolyse mit teilweise nachgeschalteter Methanisierung, unter Einsatz von überschüssigen Strom, ein brennbares Gas hergestellt wird. Das so hergestellte Brenngas kann in das öffentliche Gasnetz eingespeist, in Kavernenspeichern zwischengespeichert oder im Verkehrswesen genutzt werden. Daneben existieren auch Konzepte für integrierte Speicherkraftwerke auf Basis von reversiblen Brennstoffzellen, eine mittlerweile in den Markt eingeführte Technologie. Diese Technologie kann aber nicht ohne Add on Kosten Strom in Gas wandeln.
Power-to-Liquid
Unter dem Begriff Power-to-Liquid versteht man unterschiedliche technische Prozesse, die alle die Herstellung flüssiger Kraftstoffe zum Ziel haben. Diese Technologie kann aber nicht ohne Add on Kosten Strom in Erdöl wandeln.
Power-to-Ammonia
Das Power-to-Ammonia-Verfahren hat zum Ziel, Energie aus erneuerbaren Energiequellen transportier- und speicherfähig zu machen, indem man Energie chemisch in Form von Ammoniak speichert.Ob diese Sektorkoppelung ohne Add on Kosten Strom wandeln kann, war nicht zu recherchieren
Power-to-Heat
Unter Power-to-Heat versteht man die Erzeugung von Wärme unter dem Einsatz von Strom. Dieses sollte wenn möglich nicht über Elektroheizungen erfolgen, sondern nur über Wärmepumpenheizungen. Power-to-Heat ist eine Möglichkeit Stromüberschüsse aus erneuerbaren Energien durch Kopplung von Strom- und Wärmesektor für die Wärmebereitstellung besonders vorteilhaft zu verwenden. Eine weitere Möglichkeit ist die Wandlung von überschüssigen Strom in Wärme mittels einer Magnetheizung. Im Gegensatz zu einer Wärmepumpe liegt die Effizienz übers ganze Jahr bei mindestens 4 (COP).
Power-to-Cool and Heat
Die Kalte Nahwärme beruht darauf, dass niederkalorische Wärme (0°C bis 20°C) von einem Absorber (>0°C), aus einem Eisspeicher (<0°C) oder einer niederkalorische Quelle mit Abwärme (<15°C) über eine Wärmeleitung, in der Wasser gefördert wird, versorgt wird. Beim Wärmeabnehmer wird die Wärme mit einer Wärmepumpe auf ein für den Wärmeabnehmer nutzbares Niveau gefördert. Aufgrund der Tatsache, dass mit dieser Technologie Strom in Kälte und Wärme gewandelt wird, ist die Wirtschaftlichkeit geben.
Power-to-Compressed Air and Heat
Eine Möglichkeit ist die Wandlung von überschüssigen Strom in Druckluft bei gleichzeitiger dezentraler Nutzung der Abwärme zum beheizen von Gebäuden.[12] Der Nachteil dieser Technologie ist, dass zur Nutzung von Power-to-Compressed Air in ein flächendeckendes Druckluftverteilnetz investiert werden muss. Simulationen zeigen, dass die Wirtschaftlichkeit geben sein kann, aber nach der Simulation des Projektes Power-to-Compressed Air wurde das Projekt eingestellt.
Fazit
Die Frage, ob im 21. Jahrhundert ein Zeitalter des Erdöl wird oder des Stromes ist weniger eine Frage der Technik als eine Frage der geopolitischen Interessen. Im Gegensatz zu den geopolitischen Interessen der westlichen Staaten, die ein Interesse an der Fortschreibung des Erdölzeitalters haben, liegen die geopolitischen Interessen von Schwellenländern bzw. Entwicklungsländern, wie z. B. China, darin, dass Erdölzeitalter zu beenden. Aufgrund des internationalen Wissenaustausches über das Internet, muss man davon ausgehen, dass das 21. Jahrhundert des Zeitalter des Stromes sein wird.
Literatur
Weblinks
Videos
Einzelnachweise
- ↑ Es zeigt sich, dass durch die Erschließung einer lagerbaren Zuckerquelle (Dattel) der Grund der ersten Hochkulturen war
- ↑ Das Ende des Erdölzeitalters[1] Annett Stein , Die Welt, 04.12.2013
- ↑ Wikipedia: Globales Ölfördermaximum[2]
- ↑ Umsatz der größten Öl- und Gaskonzerne weltweit im Jahr 2015 (in Milliarden US-Dollar)[3] statista.de, aabgerufen am 26. Mai 2017
- ↑ Ressourcenkriege[4] www.sapereaudepls.de, angerufen am 26. Mai 2017
- ↑ Syrien, ein Krieg um Gas und Öl[5] Infosperber, abgerufen an 26 Mai 2017
- ↑ IHS-Studie: Chinesische PV-Hersteller produzieren 22 Prozent günstiger als europäische[6] PV MAGAZINE, 19. APRIL 2016
- ↑ Modulpreise für Photovoltaik Anlagen[7] solaranlagen-portal. abgerufen am 26. Mai 2017
- ↑ Die Batterie entscheidet[8] MDR, abgerufen am 26. Mai 2017
- ↑ Kostenfalle E-Mobilität: Keine Batterien vom „Leitanbieter“[9] Peter Trechow, VDI-Nachrichten, 24. April 2015
- ↑ Solar-Akku: Preise, Kosten und Wirtschaftlichkeit[10] solaranlagen-portal.de, abgerufen am 26. Mai 2017
- ↑ Konzept zum unlimitierten Ausbau von Windenergie in MV[11] Dr. Gerhard Heymel und Dipl.-Ing. Robert Brockmann, abgerufen am 26. Mai 2017