Städte Morgen: Energie

ALTSTADTNEU mit Ideen für bessere Städte

Das Thema Energie wird natürlich auch Morgen noch eine unglaublich große Rolle spielen – immerhin bewegen wir uns in Richtung einer Gesellschaft, die nur mehr von Elektrizität angetrieben wird. Dabei fallen mit der Zeit (auch notgedrungen) immer mehr Energieträger wie Öl und Gas weg, doch dies wird noch Jahrzehnte dauern. Auch die Landwirtschaft wird es nicht tragen können, mit Alternativen aufzufahren und die Großkonzerne werden sich nur so langsam beugen, wie es tatsächlich nötig werden wird – außer sie nutzen die Chance, sich anzupassen. Eine große Frage dabei: Wer ist verantwortlich dafür, diese Energie zur Verfügung zu stellen – und wie?


Effektivität: Strom

Oft, wenn man von Energiesparen redet, denkt man an ungeheizte Räume, ungemütliches Licht und man hat das Gefühl, etwas einbüßen zu müssen. Leider ist der Begriff negativ behaftet, oft aber, weil man am Weg dorthin spart. So kaufte man sich die billigste Energiesparlampe die man finden konnte, regte sich über Wochen darüber auf und kaufte dann 47 Stück 100 Watt Glühbirnen, um für die nächsten Jahre versorgt zu sein. Natürlich, eine Glühbirne hat ein schönes, warmes Licht. Das bestreitet niemand, doch vor allem mit den LED’s kommt man mittlerweile sehr nah an eine echte Alternative ran. Doch die Frage kann genauso sein: Wo brauche ich kein so gemütliches Licht und wo ist gleichzeitig das Licht oft viele Stunden am Tag angeschalten? Im Vorraum? Im Stiegenhaus? Auf der/dem Terrasse/Balkon? Es fällt einem sicherlich was ein. Noch eine Rechnung zum nachdenken: Ein beliebiger Fernseher mit 42 Zoll braucht heute etwa 40 Watt. Ein Röhrenfernseher in der Größe bräuchte etwa 200 Watt. Hier war die Weiterentwicklung für Jedermann willkommen, es gibt nur mehr wenige Einsatzgebiete für Röhrengeräte. Eine 60 Watt Birne braucht seit 100 Jahren 60 Watt. Da sehe ich mir lieber einen Film für den gesparten Strom an, anstatt überall noch Glühbirnen zu verwenden. Am Esstisch oder in der Leseecke, verwendet man dann eben noch Glühbirnen.

Das ist eine kleine Verantwortung für Private die sich zwar niederschlägt, doch das Potential zu sparen liegt eben vor allem auch in der Hand der Städte und deren öffentlichen Einrichtungen. Man denke an U-Bahn-Stationen, wo manche Lichter nie abgeschaltet werden. An die Straßenbeleuchtung – vor allem in der Winterzeit. Angenommen eine U-Bahn-Station hat bei 100 Metern Länge, zwei Reihen á 40 Stück 150 Zentimeter Leuchtstoffröhren – was in etwa hinkommt. Das sind 80 mal 58 Watt = 4.640 Watt Gesamtverbrauch. Bei als Beispiel 20 Stationen macht das 92.800 Watt. Würde man das (wie in Wien teilweise umgesetzt) mit 25 Watt LED-Retrofit-Röhren tauschen, reduziert sich der Verbrauch auf 40.000 Watt – weniger als die Hälfte, wenn auch noch immer ein hoher Wert. Immerhin, rechnet man den Jahresschnitt grob aus auf 50 Stunden/Woche Brenndauer, so hätte man in einer Woche 2.000 kWh verbraucht – so viel wie ein durchschnittlicher Einpersonenhaushalt im kompletten Jahr – trotz LED. Leuchtstoffröhren sind auf 4.640 kWh – ein durchschnittlicher Vierpesonenhaushalt – in wiederum nur einer Woche. Bevor man zu sehr jubelt: Die U-Bahn in Wien braucht am Tag im Schnitt etwa 1.360 Kilowattstunden – zu vielleicht 6 Kilowattstunden Licht. Der Individualverkehr am Tag (Benzin & Diesel) etwa 9 mal mehr als die U-Bahn.


Effektivität: Heizen

Weiteres großes Thema, ist das Heizen. Dabei ergibt sich in Städten oft das Problem, dass Häuser verwaltet werden, einzelne Wohnungen darin aber verkauft sind. Somit kümmert sich jeder selbst um Wärme im Winter, welche meistens über Gas, Strom und manchmal Öl erzeugt wird. Zwar ist Strom hier wiedermal effektiver, doch trotz teurerer Gerätschaften und Wartung, ergibt sich bei Gas noch ein Kostenvorteil. Außerdem stünde der Energielieferant vor einem großen Problem, würde man tatsächlich hauptsächlich mit Strom heizen. Ob die Leitungskapazitäten dafür ausreichen sei dahingestellt, doch muss man bei der Produktion des Stromes garantiert auf Fossile Brennstoffe zurückgreifen. Was also tun? Neben den Bemühungen, so wenig wie möglich Wärme dank thermischer Isolierung zu verlieren, wäre ein Zusammenfassen der Wohnungen pro Haus ein guter Schritt. Ein Gaskessel, ein Pufferspeicher für das Brauchwasser, sowie ein größerer Pufferspeicher für das Heizwasser. Abgerechnet wird dank tatsächlichem Verbrauch pro Wohnung.

Vorteile liegen dabei eindeutig auf der Hand:

  • Höhere Effektivität des Gaskessels, durch längere Heizphasen (nicht wie in Wohnungen, wo diese immer und immer wieder zünden müssen)
  • Ersparnis, weil nur eine Heizung pro Haus gewartet werden muss
  • Keine direkte Gefahr für die Bewohner mehr, da man eine solche Anlage meist im Keller hat
  • Keine Arbeit und kein Hintergrundwissen für die Wohnungsbesitzer / Mieter
  • Kann durch Solaranlagen erweitert werden
  • Kann auch mit anderen Brennstoffen/Elektro/Wärmepumpen gebaut/erweitert/getauscht werden

Nachteile ergeben sich natürlich auch:

  • Teurer in der Anschaffung und komplizierter im Aufbau
  • Teils aufwändige Umbauarbeiten in alten Gebäuden notwendig
  • Muss gemeinsam gekauft/verwaltet werden
  • Bei Defekten bleibt das ganze Haus kalt

Heizung_Kombinieren

Wie macht man so ein Modell also attraktiv? Druck von der Politik wäre eine Möglichkeit, eventuell kann man aber mit einer Art Austauschprogramm als Beispiel, einen anderen Weg gehen. Man fördert solche Projekte, sorgt vielleicht sogar für eine gewisse Reproduzierbarkeit (Smart Cities Artikel) – so muss nicht jeder Hausbesitzer das Rad neu erfinden. Dann bietet man an, die alten – noch funktionstüchtigen – Gaskleinanlagen anzukaufen. Zu einem Wert, der für beide Seiten fair ist. Die angekauften Gaskleinanlagen können dann im Sozialprogramm der Stadt an Menschen weiterverkauft werden, die sich keine neue leisten können, oder wo die aktuelle Anlage nicht mehr der Norm entspricht. So findet ein Austausch von oben nach unten statt und gleichzeitig verschwendet man nichts unnötig.

Würde man ein solches Modell als Stadt auch wirklich wollen? Naja. Als erstes ergibt sich weniger Arbeit für z.B. Installateure, Schornsteinfeger und angehängte Berufe. Gleichzeitig ergibt sich ein organisatorischer Mehraufwand für die Stadt. Um Jobs wird sowieso ständig gezittert, doch dies wäre auch keine Entwicklung von heute auf morgen. Früher oder später fallen viele dieser Berufe sowieso weg – man denke nur an den Automechaniker in 50 Jahren – dieser wird nur mehr selten einen Otto- oder Dieselmotor vor sich haben. Weiters darf man nicht vergessen, dass als Beispiel Wien, eine Holding-Aktiengesellschaft über die Energie verfügt. Auch wenn diese der Stadt gehört, so muss man dennoch annehmen, dass man auf Profite hofft und durch eine „Effektivierung“ des Energieverbrauches, wiederum weniger Umsatz gemacht wird. Gleichzeitig muss aber auch weniger Gas gekauft und weniger Aufwand betrieben werden – was wiederum Geld sparen kann. Mehr wird das eine Frage der Prioritäten werden, so hat man das Gefühl.


Heizen in Zukunft

Wie genau sich der Markt entwickeln wird, ist eine gute Frage. Man kann spekulieren, doch eine genaue Aussage ist nicht machbar. Was dennoch stimmen wird, ist eine gewisse regionale Abhängigkeit. Das bedeutet, dass man vorhandene Anlagen mit Solaranlagen kombinieren wird – wenn die Region genug Sonnenstunden her gibt. Das bedeutet, dass man aber auch mit Holz/Pellets heizen wird, wenn man sie günstig produzieren, oder kaufen kann. Eventuell setzt sich aber auch eine Technologie durch wie Erdbohrungen in 10, 20 oder 30 Kilometer Tiefe, wo man die Erdwärme direkt anzapft und per Fernwärme in die Häuser schafft. Wie oft hat man auch hier das Problem, dass man genug Energie für Millionen Menschen erzeugen und über tausende Kilometer Röhre (die meist noch nicht verlegt sind) transportieren muss. Auch ein wahnsinniger Aufwand. Fernwärme wäre natürlich praktisch für Jedermann – es kann aber eben getrost bezweifelt werden, dass man mit vorhandener Infrastruktur nur annähernd alle Häuser versorgen könnte.

Hoffnung dabei ist, dass man sich endlich in eine gewisse Unabhängigkeit bewegt. Lässt sich Strom noch recht gut in der Region erzeugen, sieht das mit Gas, Kohle oder Öl ganz anders aus. Bedenken muss man, dass jede Solaranlage die genutzt und jede Heizung die effektiver wird, Fossile Energieträger einspart. Das macht weniger abhängig, schiebt aber auch die Zeit hinaus, bis man tatsächlich davon abhängig werden muss. Eine Wohnung zu heizen braucht einen Haufen Energie, Gas ist bisher sauber, einfach und billig. Dass jährlich verhandelt werden muss, damit weiterhin Gas aus den Zulieferländern kommt, bekommen schon weniger Menschen mit. Und wenn man sich ehrlich ist: Den meisten ist das auch komplett egal. Für sie zählt das Resultat: Ein warmer Heizkörper. Also liegt die Verantwortung wiedermal bei der Politik, den Städten und nicht zuletzt den Energielieferanten.


Strom – Woher?

Das Wichtigste, auf das eine Gesellschaft der Zukunft aufbaut, ist wohl Elektrizität. Schon heute geht nichts mehr ohne sie. Doch wir wissen, dass es noch viel mehr werden wird und gleichzeitig schrumpfen die Wege, wie man Strom günstig und schnell erzeugen kann. Was passiert, wenn wir kein Gas und Öl mehr haben? Wie laden wir dann unser Telefon auf?

Dezentralisieren & Speichern

Bedeutet in dem Fall nichts anderes als: Anstatt ein paar große Kraftwerke, baut man viele kleine. Das machen wir auch heute schon. Die Windanlagen als Beispiel, die in der Landschaft verteilt werden und den Strom direkt einspeisen. Dadurch ergibt sich unter anderem auch noch der Vorteil, dass das Stromnetz nicht immer weiter ausgebaut werden muss – man speist an vielen Stellen ein und verbraucht vieles davon auch in nächster Nähe. Man muss nicht jedes Watt erst Kilometer weit transportieren.

Der Wind weht aber nicht den ganzen Tag. Ganz genau. Aber das wird auch weniger ein Problem, als man heute annimmt. Denn Menschen, die sich früher als andere von der Fossilen Energie abgewendet haben, haben längst den enormen Vorteil von Energiespeichern entdeckt. Diese Systeme speichern also – in welcher Form auch immer – die Energie, die gewonnen wurde. Man pumpt Wasser in einen Hochspeicher um es wieder für ein Speicherkraftwerk verwenden zu können. Man gibt Sonnenenergie in als Beispiel Salzspeicher ab und verwendet diese Energie in den Nachtstunden. Oder man speichert den gewonnen Strom direkt in Akkus. Letzte Variante wird in den nächsten Jahren sehr forciert werden und günstiger, dadurch auch wirtschaftlich.

So baut man also als (theoretisches, vereinfachtes) Beispiel ein Windkraftwerk, dass im Jahresschnitt am Tag 5.000 kWh Leistung erzeugt. Daneben stellen wir uns einen Akku vor, der 2.500 kWh speichern kann. Das gesamte Kraftwerk gibt maximal die Hälfte der erzeugten Energie in das Netz ab, um mit der anderen Hälfte den Akku laden zu können. Liegt das Erzeugnis also über 50 Prozent, wird der Akku geladen. Liegt das Erzeugnis unter diesen 50 Prozent, puffert der Akku nach, damit man wieder auf die 50 Prozent Ausgangsleistung kommt. Diese Rechnung verändert sich wohl stark nach den verwendeten Gerätschaften und Standorten, die Idee dahinter würde Stabilität und vor allem Berechenbarkeit in die Stromerzeugung mit als Beispiel Wind bieten. Den Anschaffungspreis aber auch in die Höhe treiben.

Windrad_Akku

Das selbe Prinzip funktioniert auch mit Photovoltaikanlagen, Solar-Stirling-Anlagen und weitere, schwankende, oder über Nacht komplett aussetzende Systeme. In Solarturmkraftwerken oder Paraboloidkraftwerken, speichert man oft wie bereits erwähnt in Salzspeichern, um noch weitere Stunden Dampf zur Stromgewinnung zu erhalten. Andere Speichermedien sind aber auch als Beispiel Wasserstoff, der gewonnen und dann wieder in Strom gewandelt wird. Dabei geht es vorerst darum, immer mehr und mehr Stunden zu überbrücken – bis man eines Tages die komplette Nacht, oder die Zeit zu den nächsten Sonnen/Windstunden überbrückt kann. Das Prinzip ist nicht neu: Wir speichern Wasser, wir speichern Gas, Benzin, Diesel, Öl, Essen… warum nicht auch Strom im großen Stil?

Zukunftsmusik

In vielerlei Hinsicht wird die Energiequelle von Morgen gesucht. Ein abstrakter und heißer Kandidat ist das Fusionskraftwerk, welches mehr oder weniger die Sonne kopieren soll. Abgesehen, dass dieses noch Jahrzehnte dauern wird und etliche Milliarden verschlingt, wäre das Geld wohl in der Forschung für effektivere Solarpanele besser angelegt. Denn Windenergie, Öl, Gas, Biomasse, Rapsöl und was es sonst noch so gibt – meistens handelt es sich um ein Resultat der Sonneneinstrahlung. Also sollten wir uns fragen: „Wozu das Endprodukt verwenden, wenn wir das Primärprodukt zur Verfügung haben?“

Gut, aber was hat das mit Städten zu tun? Solaranlagen haben den großen Vorteil, dass sie überall montiert werden können, sie sind ruhig und wartungsarm. Ihre Effektivität steigt mit jedem Jahr und der Preis den Strom zu speichern, sinkt stetig. Eine Stadt sollte vielleicht also daran denken, dass man geeignete Dachflächen rechtzeitig für sich gewinnt. Ob mieten oder auf andere Weise – man gewinnt die Energie am Dach, speichert sie im Keller und verbraucht sie erstmals im Haus, wo sie gewonnen wurde. Intelligente Steuerungen kontrollieren, speisen den Strom ein, oder steuern den Strom, der von außen zufließt. Ein Stromerzeuger hat dann nicht ein großes Kraftwerk, sondern viele kleine. Die Stadt wird zum Kraftwerk. Und wenn man weiß, dass es am nächsten Tag regnen wird, nutzt man die ruhigen Stunden in der Nacht, um die Akkus im Keller der Häuser mit günstigem Nachtstrom aus den oft leerlaufenden Kraftwerken wieder zu füllen und entlastet damit das Gesamtnetz.


Verantwortung

Wie ist es also möglich, in eine solcher Stadt zu leben? Das ist die Frage! Die Verantwortung sollte meiner Meinung nach bei der Stadt liegen, da man Gemeinschaftlich und vorerst weniger kapitalistisch denken muss. Eine solche Umstellung dauert Jahrzehnte, kostet Unmengen Geld – doch wir alle wissen, dass sie kommen muss. Denn sonst kostet es uns noch mehr, als nur Geld. Man muss manchmal Job’s opfern, um weiter zu kommen – und unter anderem neue Job’s zu schaffen. Wenn nicht, würde man noch an der Dampfmaschine arbeiten, ohne Computer leben und am Pferd nach Hause reiten. Auch wenn es schön nostalgisch kling, möchte keiner mehr auf einen Kühlschrank, ein Handy, warmes Wasser, pünktliche Züge, Licht, Autos und was sonst noch verzichten. Man muss sich eben anpassen. Auch wenn man gerne das Gegenteil behauptet: Die Welt hat sich bisher immer verändert.

Energie darf und wird uns nie ausgehen. Soweit sind wir uns einig. Wenn man aber erstmal den Energiebedarf einer Gesellschaft abdecken muss die sich rein elektrisch fortbewegt, kommuniziert und weltweit interagiert – dann muss uns einfach etwas besseres einfallen, als Kohle, Öl und Gas. Und da die meisten Menschen in Städten leben, ist es eben das Problem der Stadt. Wenn es kein Gas mehr gibt und wir alle elektrisch heizen? So schnell kann man garnicht „Energiewende“ sagen, bricht das Stromnetz zusammen.

Nicht vergessen möchte ich zum Ende hin die Firmen. Ob Strom oder Heizung – sie verbrauchen die meiste Energie und der, der Zuhause jeden Euro umdreht, kleckert am Schreibtisch plötzlich mit den Raumtemperaturen. Vor allem in der herstellenden Industrie werden Unmengen an Strom benötigt. Aber auch hier kann man mit der öffentlichen Hand einschreiten und für eine Besserung sorgen, ohne gleich einzuschränken. Dachflächen nutzen, Speichersysteme vor Ort installieren, Nachtstrom speichern und tagsüber zur Verfügung stellen. Auch Gebiete zusammenfassen und nicht immer nur einen Standort bedienen. Doch auch die Firmen zur Verantwortung ziehen – Investitionen in solche Technologien forcieren, nutzen von vorhandenem und so weiter. Als Beispiel kann die Abwärme der einen Firma, eine andere heizen.


Zusammenfassung

Wir alle sind gespannt, was werden wird. Wenn man sich rechtzeitig bemüht, werden die Städte der Welt es auch schaffen. Doch wie so oft, liegt der Kern in der Zusammenarbeit verschiedener Gruppen. Im Verzicht von Einnahmen und das Tätigen von Investitionen, die „anders“ und „neu“ sind als die, die man antrainiert bekam. Schrittweise wird man weiterkommen, senken von Abhängigkeiten und Fördern von Regionalem. Momentan sind wir so von Auslandslieferanten abhängig, dass unsere Wirtschaft erschüttert, wenn der Ölpreis ein paar Prozente steigt. Unabhängigkeit am Energiemarkt würde nicht nur die Stabilität der eigenen Wirtschaft fördern, sondern als Vorreiter und Wissensträger die Wirtschaft stärken.