Trans-Mediterranean Renewable Energy Cooperation
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Die Trans-Mediterranean Renewable Energy Cooperation (TREC)[1] ist eine Initiative des Club of Rome, des Hamburger Klimaschutz-Fonds und des Jordanischen Nationalen Energieforschungszentrums (NERC) auf dem Gebiet der erneuerbaren Energien, die im September 2003 gegründet wurde. TREC hat ein realisierbares Konzept zur Energie-, Wasser- und Klimasicherheit in EUropa, dem Nahen Osten (the Middle-East) und Nord-Afrika (kurz: EU-MENA) entwickelt und es sich als Interessengemeinschaft zur Aufgabe gemacht, dieses Konzept nun im Schulterschluss mit Vertretern aus Politik und Wirtschaft umzusetzen.
Ein internationales Netzwerk von Wissenschaftlern, Politikern und Experten auf den Gebieten der erneuerbaren Energien und deren Erschließung bilden den Kern von TREC. Die etwa 50 Mitglieder (unter ihnen z.B. Prinz Hassan Ibn Talal von Jordanien) informieren Regierungen und private Investoren kontinuierlich über die Möglichkeiten der gemeinsamen Nutzung von Solar- und Windenergie und regen konkrete Projekte auf diesem Gebiet an.
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[Bearbeiten] Situation
Fest steht einerseits, dass die Menschheit bis zur Mitte des 21. Jahrhunderts einen Großteil der fossilen Rohstoffe der Welt verbraucht haben wird, um damit den Bedarf ihrer Kraftwerke und Kraftfahrzeuge zu befriedigen (vgl. Peak Oil). Eine deutliche Reduzierung des weltweiten fossilen Energieverbrauchs ist nicht abzusehen, obwohl dies unter anderem zur Eindämmung der globalen Erwärmung dringend erforderlich wäre. Fest steht jedoch auch, dass ein sparsamerer Umgang mit Energie das Problem der Ressourcenerschöpfung auch nicht grundlegend lösen könnte, sondern diesen Prozess lediglich verzögern würde.
Eine nachhaltige Lösung dieser Energie- und Umweltprobleme kann insofern nur über die Umstellung auf erneuerbare Energien erfolgen. Der europäische Kontinent hat zwar große Potenziale für Wasserkraft, Geothermie, Biomasse sowie Wind- und Solarenergie, doch ihre Nutzung ist im dicht besiedelten Europa recht kostspielig und in vielerlei Hinsicht eingeschränkt. Darüber hinaus ist der winterliche Energiebedarf in Europa recht hoch, wohingegen die Solarenergie zu dieser Jahreszeit nicht besonders ergiebig ist.
[Bearbeiten] Studien
TREC wurde mit dem Ziel gegründet, die Energieversorgung Europas und MENA’s mit erneuerbaren Energien mit Hilfe einer Kooperation dieser Länder schneller und kostengünstiger sicherzustellen. Dabei sieht TREC die Einspeisung von Wüstenstrom in das europäische Stromnetz als ergänzende Maßnahme zur Nutzung europäischer erneuerbarer Energieressourcen, um die Energiewende zu beschleunigen, die Energiesicherheit in Europa zu erhöhen, sowie zur sozio-ökonomischen Entwicklung in Nord-Afrika. TREC war beteiligt an der Durchführung von zwei Studien, die sich unter anderem mit den im Nahen Osten und Nord-Afrika (MENA) verfügbaren Ressourcen an erneuerbaren Energien, dem erwarteten Bedarf an Strom und Wasser in EU-MENA bis 2050 und dem Aufbau eines interkontinentalen Stromnetzwerkes zwischen der MENA Region und der EU beschäftigt 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´.
[Bearbeiten] Konzept
Die satellitengestützten Studien des DLR ergaben, dass mit weniger als 0,3 Prozent der verfügbaren Wüstengebiete MENA's durch solarthermische Kraftwerke genügend Strom und Wasser für den steigenden Bedarf dieser Länder sowie für Europa erzeugt werden kann. Der saubere Strom kann mittels HVDC-Hochspannungs-Gleichstromleitungen in diese Länder und (mit 10-15% Übertragungsverlust) bis nach Europa geleitet werden. Der Club of Rome und TREC helfen dabei, eine solche kooperative Nutzung der Solarenergie zu verwirklichen. Eine Nutzung der Passatwinde wie im Süden Marokkos soll die solare Stromerzeugung ergänzen. Länder wie beispielsweise Ägypten, Algerien, Jordanien oder Marokko zeigen bereits großes Interesse an einer solchen Kooperation.[2]
[Bearbeiten] Technik
Die Übertragungsverluste durch Hochspannungs-Gleichstromübertragung (HVDC) liegen bei nur 3% je 1000 km. So kann in Nordafrika das Zwei- bis Dreifache der Solarenergie gewonnen werden wie mit den gleichen Anlagen in Mitteleuropa, und die Verluste betragen beim Transport insgesamt lediglich 10-15%. Energieübertragung durch verlustreiche Produktion und Transport von Wasserstoff, wie in früheren Konzepten, ist durch direkte Stromübertragung abgelöst. Auch die Photovoltaik, die noch keine zufrieden stellende Möglichkeit der Energiespeicherung bietet, spielt bei diesem Konzept keine bedeutende Rolle mehr.
In Solarthermischen Kraftwerken (auch Concentrating Solar Thermal Power (CSP)-Plants genannt) wird durch Spiegel konzentrierte Sonnenenergie genutzt, um Dampfturbinen anzutreiben. Ein interessantes Nebenprodukt (und damit ein großer Nutzen für die regional ansässige Bevölkerung) kann zudem die Entsalzung von Meereswasser mittels der bei der Stromerzeugung entstehenden Abwärme sein. Wärmespeicher (z.B. Flüssigsalztanks) können einen Teil der am Tage gewonnenen Wärme aufnehmen und die Dampfturbine nachts antreiben. Um eine Versorgungssicherheit auch bei lang anhaltendem schlechtem Wetter zu gewährleisten, ist eine fossile Zusatzfeuerung durch Öl, Erdgas oder Biomasse möglich. Eine technisch weniger aufwändige Alternative zu Parabolrinnen bieten so genannte Fresnelspiegel.
[Bearbeiten] Realisierbarkeit
Mgl. Parameter der gesamten High Voltage Direct Current (HVDC) Verbindungen und Concentrating Solar Thermal Power (CSP) Kraftwerke von 2020 – 2050; entsprechend dem TRANS-CSP Szenario.
Hinweis: das englische Billion entspricht dem deutschen Milliarden
Alle benötigten Technologien für die Realisierung dieses Konzeptes sind vorhanden und zum Teil seit Jahrzehnten im Einsatz. HVDC-Leitungen bis 1,5 GW werden von ABB und Siemens seit vielen Jahren über weite Strecken eingesetzt. Wird eine höhere Kapazität benötigt, werden einfach mehrere Leitungen genutzt. Auf dem World Energy Dialogue 2006 der Hannover Messe bestätigten die beiden Unternehmen, dass die technische Umsetzung eines trans-mediterranen Energieverbundes kein Problem darstellt.
Solarthermische Kraftwerke, wie Parabolrinnenkraftwerke, werden seit 1985 kommerziell im kalifornischen Kramer Junction eingesetzt. Weitere Kraftwerke sind derzeit z.B. in Nevada und Spanien in Planung bzw. im Bau. Werden Solarthermische Kraftwerke in den nächsten Jahren in großem Stil gebaut, sind nach Berechnungen des DLR Erzeugungskosten (inkl. Übertragung) von etwa 5 EuroCent/kWh möglich.
Um bis ins Jahr 2050 zusätzlich zum Eigenbedarf dieser Länder eine Exportkapazität in MENA von 100 GW (etwa der Strom von 100 Kernkraftwerken) aufzubauen, würden knapp 400 Milliarden Euro verteilt auf 30 Jahre benötigt, also durchschnittlich 13 Milliarden Euro pro Jahr. Dieser jährliche Betrag entspricht 8% des Verteidigungsetats der 25 EU-Staaten. Tatsächlich würde jedoch lediglich eine staatliche Anschubhilfe (in Form von Einspeisevergütungen o.ä.) von insgesamt einer einstelligen Milliardensumme ausreichen, um den Bau der Kraftwerke und Leitungen in den ersten Jahren konkurrenzfähig und somit für staatliche und private Investoren attraktiv zu machen.
[Bearbeiten] Versorgungssicherheit
Der Importes schwindender fossiler Brennstoffen wie Uran, Erdgas und Öl, führt zu steigenden Preisen, politischer Abhängigkeit und wird voraussichtlich zu Lieferengpässen führen. Solarenergie ist dagegen im Übermaß vorhanden und die Kosten für ihre Erschließung sinken mit steigender Nutzung. Ein steigender Strombedarf in Europa würde zu einem stärkeren Wirtschaftswachstum in MENA führen und sowohl diese Region, als auch ihre Beziehungen zu Europa stabilisieren. Eine übermäßige Abhängigkeit von einem Land oder von wenigen Kraftwerken kann durch eine breite Nutzung erneuerbarer Ressourcen in vielen Ländern und mit mehreren HVDC-Leitungstrassen nach Europa vermieden werden. Mögliche Bedenken zur Versorgungssicherheit könnten ebenfalls dadurch reduziert werden, wenn sich die Anlagen im Besitz einer Vielzahl von öffentlichen und privaten Eigentümern befinden würden.
Die Überlegungen von TREC beschränken sich darauf, bis zum Jahre 2050 etwa 10-40% des europäischen Strombedarfs aus den Wüsten zu decken. Der internationale Handel mit Erneuerbaren Energien würde die Anzahl der verfügbaren Quellen erhöhen und die internationale Stabilität verbessern. Die Schaffung von Arbeitsplätzen in den Ländern des Sonnengürtels für Produktion und Betrieb der Kraftwerke sowie die Erzeugung von Strom und Trinkwasser für die regionale Bevölkerung, dürfte die Standorte zudem sozio-ökonomisch stabilisieren. Die Möglichkeit, günstigen Wasserstoff durch sauberen Strom zu produzieren, würde den Verkehrssektor langfristig von schwindenden fossilen Brennstoffen unabhängiger machen.
[Bearbeiten] Notwendige Rahmenbedingungen
Wie man derzeit in Spanien sieht, genügen wenige staatliche Anschubhilfen, um Investoren genügend Anreize zu liefern. Zur Umsetzung des Konzeptes von TREC würden Abnahmegarantien für Strom und Wasser, günstige Kredite und Bürgschaften ausreichen. Eine einstellige Milliardensumme könnte genügen, um die notwendigen Investitionen zur Energieproduktion und -übertragung in Gang zu setzen. Danach würden Europa und seine Partnerstaaten von kostengünstig erzeugtem und unerschöpflichem Solarstrom profitieren. Eine Weiterführung der umstrittenen Atomenergie sowie der Ausbau von Kohlekraftwerken zur Sicherung der Energieversorgung wären damit überflüssig.
[Bearbeiten] Vorteile einer Umsetzung des Konzepts
Durch die Umsetzung des TREC Konzeptes sollen folgende Ziele erreicht werden:
[Bearbeiten] Vermeidung von negativen Konsequenzen
- Reduzierung zukünftiger Konflikte um Wasser- und Energieressourcen
- Vermeidung von menschlichen und finanziellen Verlusten durch Umweltkatastrophen, die durch die weitere Verbrennung von fossilen und nuklearen Rohstoffen zur Energiegewinnung ausgelöst werden
- Ein weiterer Ausbau von Kernkraftwerken als temporäre, aber umstrittene Alternative (siehe auch Atomkraftgegner) zur Solarenergie wird überflüssig.
[Bearbeiten] Vorteile für Wirtschaft, Bevölkerung und Umwelt
- Aufwertung von Wüstenflächen und Küstenstreifen hin zu unerschöpflichen Strom- und Wasserquellen
- Sauberer Strom und Trinkwasser steht dadurch für die EU-MENA Länder auf unbegrenzte Zeit zur Verfügung
- Entwicklung einer auf Wissen und Technologiekompetenz gestützten Wirtschaft im MENA-Raum, was diese Länder dazu befähigen wird, Unterentwicklung und Armut mittel- und langfristig aus eigener Kraft zu überwinden
- Ein großes Auftragsvolumen für die beim Aufbau der solarthermischen Kraftwerke, Windparks und HVDC-Leitungen beteiligten Unternehmen sowie hunderttausende von Arbeitsplätzen können vor allem in der Industrie entstehen. Nicht nur in Europa, sondern auch im Nahen Osten und in Nord-Afrika.
- Durch technische Verbesserungen und sinkende Kosten bei der Massenproduktion der Solarthermischen Kraftwerke, Windparks und HVDC-Leitungen kann innerhalb von wenigen Jahren preislich konkurrenzfähiger Strom produziert werden
- Mit dem sauberen Strom kann auch günstiger Wasserstoff erzeugt werden. Dieser kann eingesetzt werden, um die Effektivität des Choren-Verfahrens zur Produktion von BtL-Kraftstoff („SunDiesel“) zu erhöhen oder einen Umstieg auf die Brennstoffzellentechnologie im Automobilbereich ermöglichen.
- Vorbildfunktion für andere Industriestaaten
[Bearbeiten] Maßnahmen zur Realisierung des Konzeptes
Um das Konzept umzusetzen, schlägt TREC eine Anstrengung vor, die vergleichbar mit dem Apollo SPACE Programm ist, mit dem die Menschheit den Weltraum erobert hat. Neben Einspeiseregelungen für sauberen Strom aus den Wüsten, könnte dieses Apollo DESERTEC Programm durch drei Projekte vorangetrieben werden, die EU-MENA auf dem Weg zur Etablierung von Energie- und Klimasicherheit einen großen Schritt weiter bringen würden. Erste Machbarkeitsuntersuchungen, die vom DLR und TREC durchgeführt wurden, zeigen die technische Realisierbarkeit dieser drei Projekte. Jedoch benötigen sie finanzielle und politische Unterstützung:
- Gaza Projekt: Der Bau einer auf Solarenergie basierenden Meereswasserentsalzungsanlage, als Teil eines internationalen Wiederaufbauprogramms für Gaza. Die Anlage kann auf ägyptischer Seite angesiedelt werden und 2-3 Millionen Menschen im Gazastreifen mit Trinkwasser und Strom versorgen. Dieses Projekt könnte eine Kehrtwende in der derzeitigen katastrophalen Entwicklung der Gaza-Region einleiten, sowohl in Bezug auf deren ökonomischen und sozialen Probleme, die Konflikte um Trinkwasser, als auch im stagnierenden Friedensprozess zwischen Israel und Palästina. Die Gesamtinvestitionen würden sich auf etwa 5 Milliarden Euro belaufen.
- Sana’a Projekt: Hier geht es um eine auf Solarenergie basierende Meereswasser-entsalzungsanlage am Roten Meer und den Bau von Pipelines in die Hauptstadt des Jemen (Sana’a), deren fossile Trinkwasserreserven in etwa 15 Jahren zur Neige gehen werden. Dieses Sana’a Projekt würde ein drohendes humanitäres Desaster und soziale Unruhen im Jemen abwenden sowie zur Rettung eines Weltkulturerbes beitragen.
Da die alternative Umsiedlung von 2 Millionen Menschen etwa 27 Milliarden Euro kosten würde, wäre die Investition von 5 Milliarden Euro in Solarthermische Kraftwerke und Pipelines auch eine weitaus wirtschaftlichere Lösung.
- Süd-Nord Stromnetz: Der Baubeginn eines Süd-Nord Stromnetzes für den kostenlosen Transport von sauberem Strom aus den Wüsten nach Europa, würde einen Investitionsboom in MENA auf dem Gebiet der erneuerbaren Energien auslösen und Europa den Zugang zu billigem, sauberem Strom ermöglichen. Der Bau der Leitungen für die ersten 10 GW würde etwa 5 Milliarden Euro kosten.
Die Realisierung der ersten beiden Projekte würde die Kosten der solarthermischen Energiegewinnung auf ein Niveau senken, das die Kosten der meisten fossilen Brennstoffe unterschreitet. Diese Technologie würde es ermöglichen, in Wüstenregionen auf der ganzen Welt wertvolle Stromquellen und in Küstenregionen unerschöpfliche Trinkwasserquellen zu errichten. In Kombination mit einem Süd-Nord Stromnetz könnten die Gaza und Sana’a Projekte zu Schlüsselprojekten auf dem Weg zur globalen Balance und Stabilität werden.
Bis zur Mitte des 21. Jahrhunderts, könnten die Wüsten Nord-Afrikas und des Nahen Ostens zu unerschöpflichen Quellen sauberer Energie für die Länder Europas werden und ihnen dabei helfen, ihre durch herkömmliche Stromerzeugung produzierten Treibhausgasemissionen um etwa 70% zu senken und gleichzeitig aus der Kernkraft auszusteigen.
[Bearbeiten] Kritik
Bevor man über den Export von Strom nachdenkt, sollte es ein vorrangiges Ziel sein, Nord-Afrika selbst mit erneuerbaren Energien zu versorgen, denn davon sind diese Staaten noch sehr weit entfernt. Aus diesem Grunde empfehlen die Studien in ihrem Szenario zwar eine baldige Förderung Erneuerbarer Energien in MENA, der Export ist jedoch erst ab 2015 vorgesehen.
[Bearbeiten] Literatur
Publikationen:
- Studie MED-CSP über die Solarstromgewinnung und den Transfer – Studie des DLR für das BMU aus dem Jahr 2005
- Studie TRANS-CSP über einen interkontinentalen Stromtransfer – Studie des DLR für das BMU aus dem Jahr 2006
- Download eines Berichts von Greenpeace: Concentrated Solar Thermal Power – Now! (PDF, 1,3 MB, englisch)
- Download eines Memorandums über solarthermische Kraftwerke und ihr Potential (PDF, 1,4 MB) (auch in englisch oder spanisch)
- Download einer Studie über das Potential der Solarenergiegewinnung in Ägypten (PDF, 3 MB, englisch)
– Studie der SolarPACES Organisation der Internationalen Energiebehörde (IEA) zum Projekt START der CSP Global Market Initiative - Empfehlungsschreiben über Concentrating Solar Power (CSP) (PDF, 30 kb, englisch)
– Empfehlung für eine „Energieorientierte Außenpolitik“ die im Januar 2006 vom ALGEMENE ENERGIERAAD (Allgemeiner Rat für Energiefragen in den Niederlanden) und dem Advisory Council on International Affairs (AIV) veröffentlicht wurde
[Bearbeiten] Weblinks
- Hannover Messe „Energy 2006“: Forum 6 „Solar Energy – New Horizons with Solar Thermal Power“
– vom 24. bis 28. April 2006 (Programm (PDF, 500 KB)) - MENAREC 3: The Third Middle East – North Africa Renewable Energy – vom 12. bis 14. Juni 2006 in Kairo (Ägypten)
- Global Conference on Renewable Energy Approaches for DEsert Regions – vom 18. bis 22. September 2006 in Amman (Jordanien)
- Pressemitteilung des Club of Rome, Politiker fordern "Sauberen Strom aus den Wüsten" (PDF, 140 KB)
- Spiegel-Artikel über den Auftritt des Club of Rome auf der Hannover Messe 2006
- dpa-Artikel über den Auftritt des Club of Rome auf der Hannover Messe 2006
- Interview mit Dr. Gerhard Knies, dem Koordinator des TREC-Netzwerks
- DIE ZEIT, 22.06.2006 Nr. 26, „Mehr Watt von oben“
- Europäische Kommission zum Thema Energieproblem und Wasserstoff
- Informationen über Parabolrinnenkraftwerke und Linksammlung über Solar-Projekte
