Eine recht interessante Sendung zu (u.a.) Balkon-Solar-Photovoltaik-Anlagen und Wärme-Pumpen in Bestandsgebäuden heute 24.10.24, 20:15h im WDR : Quarks.
Das Ziel ist klar: Deutschland muss mehr erneuerbare Energien einsetzen, um die Klimaziele zu erreichen. Aber der Weg dorthin ist manchmal verwirrend. Quarks ordnet ein: Wo berührt die Energiewende unseren Alltag und was müssen wir wissen? Wie heizen wir am besten Haus oder Wohnung – welche Alternativen zur Wärmepumpe gibt es? Was bringt ein Balkonkraftwerk? Und wie realistisch ist die Idee vom k …..
Wärmepumpen gelten als das Heizsystem der Zukunft. Und doch gibt es immer wieder Streit darüber, für welche Häuser und Wohnungen sie wirklich geeignet sind. Bei Neubau kein Problem, aber was ist mit alten Gebäuden ohne besondere Dämmung und Fußbodenheizung?
Seit gut einem Jahr sind die Wärmepumpen eingebaut, in Häuser ohne besondere Dämmung und ohne Fußbodenheizung. Wie funktioniert das und wie zufrieden sind die Bewohner? In einer groß angelegten Studie des Fraunhofer Instituts in Freiburg wurden über 40 alte Häuser nach dem Einbau von Wärmepumpen wissenschaftlich begleitet: Mit überraschendem Ergebnis.
Ein Balkonkraftwerk ist eine Mini-Solaranlage, die aus Sonnenenergie Strom für den Haushalt erzeugt. Wie viel Strom können solche Balkonkraftwerke eigentlich in unseren Breitengraden produzieren? Lohnt sich ihre Anschaffung – für den Geldbeutel und für die Umwelt?
Wer günstige Einstrahlungsbedingungen auf seinem Balkon vorfindet, für den kann sich eine Balkonsolaranlage schon nach drei bis vier Jahren rechnen. Das zeigt eine Berechnung von Verivox.
lt Verifox : Unter guten Bedingungen kann ein Balkonkraftwerk mit einer Leistung von 800 Watt jährlich etwa 552 Kilowattstunden (kWh) Strom liefern. Werden 80 Prozent dieses Ertrags (442 kWh) selbst verbraucht, entspricht das bei einem durchschnittlichen Kilowattstundenpreis von 35,91 Cent/kWh einer Einsparung von 159 Euro pro Jahr.
Da die kosten fuer so ein BalkonKraftwerk nur noch zwischen 450 und 700 EU liegen hat sich dieses schon nach 4-5 Jahren amortisiert 🙂
Einführung: Das kleine SFV Stecker- und Balkonsolar 1×1
Aufbau einer Steckersolaranlage Bestandteile, Modultypen, Einsatzbereiche , von Tobias Otto & Kyra Schäfer
Lohnt sich das? Tipps zur Wirtschaftlichkeitsbewertung , von Tobias Otto
8 gute Gründe für Steckersolar-Anlagen , von Taalke Wolf & Kyra Schäfer
Eine kritische Betrachtung von Steckersolar-Speichern , von Tobias Otto
Organisatorische und rechtliche Aufgaben , Installation und Anmeldung, PV-Dachanlage erweitern, Mietwohnungen und Mehrfamilienhäuser, Kaufprozesse & Sammelbestellungen, von SFV Redaktion
Die häufigsten Ablehnungsgründe für Balkon-PV , von Sebastian Müller & Christian Ofenheusle
So gelingt die Montage Ihrer , Steckersolaranlage , von Ronald Biallas & Kyra Schäfer
Kurz vorgestellt: der Solarklapptisch , von Oliver Brandmüller
Was macht eigentlich der…? Der Balkon.Solar e.V. , von Sebastian Müller
2023 wurden 300.000 Stecker-solargeräte installiert.
Zusammengerechnet könnten sie den Strombedarf von mind. 55.000 Haushalten decken.
Tip : sehr lesenswert !
Insbes. Interessant (S.26) : Individuelle Unterkonstruktionen für Steckersolargeräte Was tun, wenn das marktübliche System nicht passt?
Das Bochumer Klimaschutzbündnis fordert transparente und engagierte Klimapolitik vor Ort
„Klimaschutz und Energiewende sollen für alle erfahrbar und mitgestaltbar werden“ – das ist den beiden Mitinitiatoren des Bochumer Klimaschutzbündnisses wichtig. Sicherlich gebe es die Politik, die mit Richtlinien für eine klimagerechtere Welt sorgen müsse – parallel dazu könne aber auch ein Umdenken bei jedem Einzelnen angeregt werden. Es lohne sich nicht, den Leuten Angst zu machen vor der Klimakatastrophe, stattdessen brauche es neue Erzählungen davon, wo wir hinwollen mit Klima- und Umweltschutz, und dafür müsse man miteinander ins Gespräch kommen. Und das tun I. und T. bei ihrem Infostand auf der Wiese des Bergbaumuseums. Mitgebracht haben sie ein Stecker-Solar-Modul, das jede*r bequem privat nutzen kann, ob auf dem Balkon der Mietwohnung oder auf dem Dach des Gartenhäuschens.
Grüne Energie , FRAGEN DER ZEIT – Zukunft JETZT ; POLITIK-LABOR – Ein Thema, drei Schwerpunkte: Aufmacher, Interviews, Europa-Artikel, Glosse und Lokaltexte aus Köln, Wuppertal und dem Ruhrgebiet
Wie wirken Cloud-Dienste auf Klima und Umwelt? Darüber ist wenig bekannt, doch Gerichtsurteile, und politische Vorgaben erhöhen den Druck auf die IT-Branche. Von Christiane Schulzki-Haddouti
Wie viel CO2-Emissionen sind mit “Hallo Siri!” verbunden? Wie hoch ist der Wasserverbrauch? Welcher Rohstoffaufwand steht hinter der Rechenleistung? Und wie viel Energie kostet der kleine Sprachbefehl? Die Antwort ist kurz: Man weiß es nicht. Noch nicht. Denn Siri ist eine verteilte Anwendung. Was in der iPhone-App und was auf der Server-Anwendung abläuft, ist Firmengeheimnis von Apple.
Wie misst man den Umweltverbrauch eines Cloud-Dienstes?
Um mehr Licht in die “Blackbox Cloud” zu werfen, untersuchten Forscher des Fraunhofer-Instituts für Zuverlässigkeit und Mikrointegration sowie des Berliner Öko-Instituts für das Umweltbundesamt im Projekt “Green Cloud-Computing” vier typische Nutzungsszenarien: Storage, Streaming, Videokonferenz und virtueller Desktop. Zu diesen einzelnen Cloud-Dienstleistungen lassen sich nun Aussagen treffen, wenn diese sich auf den Umweltverbrauch eines bestimmten Cloud-Dienstes in einem bestimmten Rechenzentrum beziehen. Die Studie wurde vor kurzem veröffentlicht.
Die neue Green-Cloud-Computing-Methodik (GCC-Methodik) erfasst den Umweltaufwand zur Herstellung von Informationstechnik und zum Betrieb von Rechenzentren in vier Wirkungskategorien: Rohstoffaufwand (ADP), Treibhausgasemissionen (GWP), Kumulierter Energieaufwand (CED) und Wasserverbrauch. Der Umweltaufwand lässt sich für einzelne Serviceeinheiten benennen. Dabei kann es sich um eine Stunde Nutzung, um einen einzelnen Kunden oder eine einheitliche Datenmenge handeln. Die GCC-Methodik kann für eine umweltbezogene Produktdeklaration wie einen CO2-Fußabdruck oder eine Energieverbrauchskennzeichnung für Cloud-Services genutzt werden.
Um den Umweltaufwand verschiedener Nutzungsarten für ein “Proof of Concept” beispielhaft erfassen und bewerten zu können, suchten die Forscher Cloud-Dienste, die genau eine Nutzungsart als Dienstleistung anbieten, um aus deren Verbräuchen eine Aussage zu den spezifischen Cloud-Nutzungen ableiten zu können. Der Wasserverbrauch wurde dabei nicht berücksichtigt, da keines der untersuchten Rechenzentren über Wasser-relevante Kühlsysteme und -Gebäudetechnik verfügte. Die Kennzahlen zum Rohstoffverbrauch konnten nur für zwei Rechenzentren gebildet werden.
Kennzahlen für Online-Storage, Streamingdienste und Videokonferenzen
Für die Bewertung von Online-Storage untersuchten die Wissenschaftler vier Rechenzentren und stellten fest, dass die Bandbreite der GCC-Kennzahlen von 166 bis zu 280 Kilogramm CO2-Äquivalente pro Terabyte Speicherplatz reichte. Die Aussage besagt, wie viele CO2-Emissionen jährlich pro Terabyte belegtem Online-Speicher freigesetzt werden.
Für Videostreaming wurde ein Streamingdienst untersucht, der wie eine Art Online-Videorekorder funktioniert: Nutzer können jeden beliebigen Film online aufnehmen und sich zu einem späteren Zeitpunkt ohne Lizenzgebühren abspielen lassen. Das bedeutet, dass die Server- und Speicherinfrastruktur ausschließlich für Streaming genutzt wird. Pro Stunde Videostream wurde ein CO2-Fußabdruck von 1,46 Gramm CO2-Äquivalenten erzeugt. Hinzu kommen 0,014 Mikrogramm Antimon-Äquivalente für den Rohstoffverbrauch und 24 Kilojoule für Primärenergie. Eine vollständige CO2-Bilanz für Videostreaming müsste allerdings auch die CO2-Emissionen in Netzwerken und in Haushalten einbeziehen.
Für Videokonferenzen wurde eine Online-Plattform untersucht, die auf Basis der Open-Source-Software Jitsy Videokonferenzen anbietet. Die Treibhausgasemissionen zur Teilnahme an einer Stunde Videokonferenz betragen 2,27 Gramm CO2-Äquivalente für die Herstellung der Server (15 Prozent) und für den Energieverbrauch im Rechenzentrum (85 Prozent). Für die Gesamt-Bilanz spielt die Endgeräte-Auswahl die entscheidende Rolle: Während mit Laptop die Teilnahme an einer Videokonferenz mit 55 Gramm CO2-Äquivalenten/Stunde verbunden ist, sind es mit einem großen Videomonitor bereits 295 Gramm CO2-Äquivalente/Stunde.
Energieverbrauch erfassen: ja, die Energieeffizienz messen: nein
Für das Rechenbeispiel für die virtuelle Desktop-Infrastruktur versorgte eine Behörde 890 Thin Client-Arbeitsplätze über ein eigenes Rechenzentrum: Dafür werden im Rechenzentrum jährlich Rohstoffe in Höhe von 0,22 Gramm Antimon-Äquivalente, Treibhausgasemissionen von 59 Kilogramm Kohlendioxid-Äquivalente sowie Primärenergie in Höhe von 995 Megajoule aufgewendet. Etwa Dreiviertel dieser Aufwände entfallen auf die Server-Seite.
Die Forscher zeigten in ihrem Projekt, dass eine Erfassung der Umweltverbräuche möglich ist und dass sich die Verbräuche auch einzelnen Diensten zuordnen lassen.
Der Weg in die Praxis ist allerdings noch weit. Sowohl der IT-Branchenverband Bitkom wie auch der Internet-Verband eco halten bereits eine genauere Erfassung des Energieverbrauchs für wenig praxisfreundlich, von Wasser, CO2-Emissionen und Rohstoffen ganz zu schweigen. Immerhin spricht sich der Bitkom-Verband dafür aus, ein europaweit einheitliches Energielabel auf Basis bestehender Normen wie etwa der Rechenzentrumsnorm EN50600 zu entwickeln. Grundsätzlich solle ein Energieausweis für Rechenzentren, wie er dem Bundesumweltamt vorschwebt, “nur auf Basis branchenüblicher Kriterien”ausgestellt werden. Das heißt: Energieverbrauch erfassen: ja, die Energieeffizienz messen: nein. Den “Blauen Engel” für Rechenzentren lehnt er im Übrigen als “nicht praxistauglich” ab.
Windkraftanlagen werden immer größer – aber nicht alle. Weltweit stellen sich immer mehr Menschen kleine Windturbinen hinters Eigenheim. Das Ziel: Unabhängigkeit. Funktioniert das? von Katja Maria Engel
Eigentlich sagt sie Physik: hohe Windräder ernten mehr Energie als niedrigere, denn in der Höhe weht der Wind schneller. Doch das scheint Hugh Pigott nicht zu scheren. Der schottische Ingenieur fertigt handgeschnitzte Holzklingen für Kleinwindräder. Und so sägt, hobelt und stemmt er seit mehr als zwei Jahrzehnten aus massivem Holz die Flügel für Windräder, die so niedrig sind, dass sie kaum einen ausgewachsenen Baum überragen.
Doch während Pigott unermüdlich aus Passion für eine Back-To-The-Roots-Bewegung für Selbstversorger zimmert, könnte die Kleinwindbranche dank Hightech neuen Auftrieb erhalten. Fachleute haben nicht nur ein Kleinwindrad konstruiert, das sich auch bei einer schwachen Brise im Binnenland noch effizient drehen soll. Es ist zudem klein genug, dass Privatleute sie in ihrem Garten aufstellen können.
Das Problem: wie die Windkarte des Deutschen Wetterdienstes zeigt, weht ausreichend starker Wind meist nur nahe der Küste. Wenn Kleinwindanlagen aus der Liebhaberecke herauskommen sollen, müssen sie sich daher auch bei einer schwachen Brise drehen. Eine Arbeitsgruppe der Fraunhofer-Gesellschaft will das mit einem neuen Windradflügel ändern. Denn an den Orten, wo eine leichte Brise gerade einmal leicht spürbar ins Gesicht haucht und die Blätter am Baum rascheln lässt, könnte damit auch dieser Wind effizient geerntet werden. »Zwar gibt es schon Kleinwindanlagen, aber jetzt kann ich auch im Binnenlandbereich und nicht nur in den Küstenregionen eine ausreichende Leistungsausbeute bekommen«, sagt Professor Holger Seidlitz vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung in Potsdam. »Und zwar dort, wo ich Windgeschwindigkeiten mit weniger als drei Meter pro Sekunde habe«,
Wo der Wind weht
Laut einer weltweiten Marktuntersuchung des Windenergie-Weltverbands WWEA gab es Ende 2011 weltweit 334 Hersteller für Kleinwindkraftanlagen. Die meisten mit je knapp 60 sitzen in den USA und China. Auch in Deutschland gibt es immerhin 27 Hersteller, sie allerdings exportieren einen großen Teil ihrer Produktion. In Deutschland ist die Bedeutung von Kleinwindenergieanlagen (KWEA) für die Deckung des Gesamtenergieverbrauchs gering. In einer Studie von 2019 des Zentrums für Sonnenenergie und Wasserstoff-Forschung in Stuttgart liefern solche Anlagen hierzulande knapp 40 Megawatt, weniger als 0,1 Prozent der gesamten an Land installierten Windkraftleistung von über 55 Gigawatt.
Die Zahlen basieren allerdings überwiegend auf Schätzungen. Im Gegensatz zu Photovoltaik werden Kleinwindanlagen in Deutschland nicht statistisch erfasst. Meist decken sie dem Eigenbedarf von Eigenheimbesitzern, kleinen Gewerbebetrieben und landwirtschaftlichen Betrieben. Ein Grund dafür sind auch die ungünstigen Windverhältnisse. Normalerweise gilt auch bei Kleinwindanlagen: Orte mit weniger als vier Metern pro Sekunde sind eher kein guten Standort für die drehenden Windsammler. Dabei überwiegen in Deutschland genau diejenigen Orte mit der schwachen Brise mit drei Metern pro Sekunde in zehn Meter Höhe.
Dass man zehn Meter als Richtwert ansetzt, hat einen guten Grund. Zwar fallen auch höhere Windräder mit bis zu 50 Meter unter die Definition von Kleinwindenergieanlagen (KWEA). Doch Windräder von der Höhe eines durchschnittlichen Einfamilienhauses können in einigen Bundesländern ohne Genehmigung aufgestellt werden. »In den meisten Bundesländern reicht dafür eine Bauanzeige« erklärt Beloch, Projektpartner der Fraunhofer-Arbeitsgruppe. Die Regeln seien allerdings so unterschiedlich je Land wie die für die Corona-Pandemie, sagt Seidlitz. Und so sind sie in NRW genehmigungsfrei, außerhalb von Wohn- und Mischgebieten.
Das Problem mit dem Vogelschutz
In den windreicheren Gegenden in Brandenburg und Niedersachsen müssen sie dagegen immer genehmigt werden. Und in Baden-Württemberg und Bayern sind sie wiederum nur dann genehmigungsfrei, wenn keine Naturschutzgründe dagegen sprechen. Mögliche Faktoren dabei nennt Kai-Michael Thomsen vom Michael-Otto-Institut im Naturschutzbund NABU – so seien auch zehn Meter hohe Windräder nicht unbedenklich für Vögel. Thomsen ist zusammen mit anderen Forschern und Forscherinnen Autor einer ersten Studie zu Kleinwindanlagen. Wie diese Gefährdung am jeweiligen Standort abgeschätzt werden kann, demonstrieren sie in einem praktischen Modell. Demnach seien bei Kleinwindanlagen eben nur nicht Rotmilan und Mäusebussard gefährdet, sondern eher die tiefer fliegenden Stare und Dohlen. Es ist aber immer durchschnittlich ein Vogel, der je Anlage pro Jahr getötet wird. Kleinwindräder führen so gemessen an der installierten Leistung theoretisch zu mehr Opfern.
Das liegt daran, dass man für die gleiche Leistung mehr kleine Windräder braucht. So kann ein neu errichtetes Großwindrad an Land inzwischen schon mehr als 5 Megawatt Leistung abgeben. Die der Kleinwindanlagen reicht von 300 Watt bis zu 100 Kilowatt, was der eines Autos mit 135 PS entspricht. Von allen diesen kleinen Windsammlern soll es in Deutschland um die 20 000 Stück geben, schreibt Patrick Jüttemann in seinem Fachportal für Kleinwindkraftanlagen. Er berät als Experte private und gewerbliche Betreiber von Kleinwindanlagen und schätzt, dass 80 Prozent kleiner als zehn Meter sind und ein Großteil eine Leistung von zwei Kilowatt hat.
Für diesen Typ Anlagen optimiert die Arbeitsgruppe um Seidlitz ihren Windradflügel. Die Leistung des neuen Designs soll drei Kilowatt betragen. Die Flügel sind aus Faserstreifen aufgebaut, die in eine Form eingelegt werden und, getränkt mit flüssigem Harz, zu einem stabilen Leichtbauteil verkleben. Geschieht dieses sehr präzise und ohne Überlappungen zwischen den Streifen, verringert sich das Gewicht des Rotorblattes um bis zu 35 Prozent im Vergleich zu üblichen Kleinwindrotoren, so das Team.
Klein, leicht – wirtschaftlich?
Das Gewicht aber ist ein wesentlicher Faktor für die Effizienz. Gleichzeitig konnten sie die Fläche um 45 Prozent vergrößern, damit die Flügel auch bei einer schwachen Brise noch Schwung aufnehmen. Und stürmt es zu sehr, sind sie elastisch genug, um sich selbstständig aus dem Wind zu drehen. Das erspart Elektronik oder mechanische Elemente fürs Abschalten der kleinen Windflügel, die nur drei Meter lang sind. Zum Vergleich: Rotorblätter der neuesten Generation der größten Windräder sind inzwischen 115 Meter lang, so lang wie ein Fußballfeld.
Wie gut ihre Windanlage im Binnenland funktioniert, testen sie zusammen mit der Firma Beloch für Gebäudetechnik in Luckau unter realen Bedingungen. Seit einem Jahr dreht sich im 1000 Quadratmeter großen Garten eines Eigenheimbesitzers im Ortsteil Cahnsdorf, rund 80 Kilometer südlich von Berlin, schon das Vorgängermodell. Seit August 2021 dreht sich auch der superleichte neue Rotor unter realen Bedingungen. Der Standort ist gut gewählt, auf drei Seiten gibt es freie Ackerflächen, ein Baum und die Gebäude haben auch einen größeren Abstand. Denn schaut man in die Windkarte des Deutschen Wetterdienstes, so findet man hier im Durchschnitt eher extrem ungünstige Verhältnisse.
In zehn Meter Höhe herrschen durchschnittlichen Windgeschwindigkeiten von unter drei Metern pro Sekunde. 2020 Jahr war dennoch wohl ein gutes Windjahr, so hatten sie Windgeschwindigkeiten von vier bis fünf Meter pro Sekunde und 900 Betriebsstunden. Mit dem neuen Flügeldesign erwarten sie auch bei den unteren Windgeschwindigkeiten einen Zuwachs, so der Geschäftsführer Beloch. Damit könnten sehr viele mehr kleine Windräder im Binnenland in Deutschland wirtschaftlicher werden. Eine Windanlage ist dann effizient, wenn sie auch aus diesen geringen Windstärken Energie erzeugt und sich die Flügel möglichst schnell zu drehen beginnen.
Der Traum von der Unabhängigkeit
Einer der Gründe für eigenen Windstrom sei es, eigenen Ökostrom zu erzeugen, sagt Patrick Jüttemann vom Fachportal Kleinwindanlagen. Allein mit Photovoltaik seien die Erträge dagegen im Herbst und Winter zu gering. Ein zweiter Grund für private Hausbesitzer und Gewerbetreibende sei der Wunsch nach Energieautarkie. Und mit Wind und Sonne seien 80 Prozent Autarkie realistisch für Strom und Wärme.
In Deutschland beträgt nach einer groben Abschätzung der solare Energieertrag rund 800 Kilowattstunden je Kilowatt installierter Leistung. Kleinwindkraft kann da nicht mithalten. Auch ein Kleinwindrad im Binnenland kann zwar 900 Volllaststunden erreichen, aber in zehn Meter Höhe bremst schon ein Baum oder ein Haus, das zu nah am Windrad steht, den Wind aus. Jüttemann hält drei Meter pro Sekunde Windgeschwindigkeit für »definitiv zu wenig«. Er schreibt, dass kleine private Windanlagen mit einer Leistung von unter fünf Kilowatt in der Regel zwar Strom erzeugen, der aber teurer als der aus dem Stromnetz ist.
Auch Seidlitz berichtet, den meisten Interessenten gehe es nicht um die Entscheidung zwischen Photovoltaik oder Windrad, sondern darum, unabhängig zu werden. Diese Kombination aus beidem mit einem langfristigeren Speicher als Batterien schaffe einem hohen Grad an Autarkie. Denn der Wind blase meist zu anderen Zeiten als die Sonne scheine. Und so entwickelt die Arbeitsgruppe zurätzlich ein Konzept, um die ganze Energie in einem optimierten Langzeitspeicher mit Wasserstoff zu bunkern. Besitzer von Wasserstoffautos könnten ihr Auto dann zukünftig direkt zu Hause mit eigener Energie betanken, bewerben die Kooperationspartner ihre Entwicklung.
Das kann den kleinen Anlagen vielleicht doch etwas mehr Auftrieb geben. Zusätzlich ist das Windrad im Garten auch noch verhältnismäßig leise, und »so ein kleines Windrad keinen Infraschall produziert und nicht dieses laute ›Wuch-Wuch‹ zu hören ist«, wie Seidlitz anmerkt. Wie laut die Neuentwicklung von ihm einmal ist, müssen sie erst noch messen. Das hat das Unternehmen iQRON in Dresden, das ebenfalls kleine Windräder baut, bereits getan. Die Firma bewirbt sie als »besonders geräuscharm«. Mit 35 Dezibel sind die Anlagen in etwa so laut wie ein Zimmerventilator.
Wasserstoff ist mittlerweile auch im Eigenheim angekommen. Dank einer Kombination aus Solarenergie und Wasserstoff können Verbraucher vollständig autark und klimaneutral wohnen – doch dafür müssen sie derzeit noch tief in die Tasche greifen von Marilena Piesker 25. Juli 2021
Hausbesitzer könnten in Deutschland künftig völlig autark leben: Denn dank Wasserstoff lassen sich Strom und Wärme einfach zu Hause produzieren. Das Prinzip dahinter ist simpel: Solarmodule auf dem Dach sammeln Sonnenenergie, die sich mittels Elektrolyse in Wasserstoff umwandeln lässt. Eine Brennstoffzelle im Keller des Hauses macht aus dem Wasserstoff Strom und speist ihn ins Haus ein.
Energie, die nicht genutzt wird, verbleibt in einem Speicher. Bei dem Prozess entsteht zusätzlich Wärme, die Hausbesitzer zum Heizen verwenden können. Das Neue daran: Weil der selbstproduzierte Solarstrom den Wasserstoff generiert, sind Strom und Heizung klimaneutral – sie verursachen also keine CO2-Emissionen mehr.
Verbraucher, die Elektrizität und Wärme mit Wasserstoff erzeugen, sparen nicht nur Strom- und Heizkosten, sondern schonen zugleich auch die Umwelt. Dennoch setzen in Deutschland immer noch die wenigsten Hausbesitzer auf diese Technologie. Der Grund: Wer mit Hilfe von Wasserstoff autark leben will, muss derzeit noch viel Geld in die Hand nehmen. Oft rechnet sich die Investition erst nach einigen Jahren und längst nicht jeder Wasserstoff ist auch klimaneutral.
Nutzung von Brennstoffzellen-Heizungen
Eine Möglichkeit, Wasserstoff zu Hause zu nutzen, besteht in der Installation von Brennstoffzellen-Heizungen. Die Nachfrage danach ist groß, wie eine Umfrage des Portals Hausfrage.net zeigt: Demnach möchten rund 31 Prozent der deutschen Verbraucher in Zukunft auf eine Brennstoffzellen-Heizung umsteigen.
Zwar funktionieren die meisten Brennstoffzellen-Heizungen ähnlich wie eine klassische Gasheizung mit Erdgas. Allerdings verbrennen sie dieses Gas nicht, sondern erzeugen Wärme und sogar Strom stattdessen mittels einer chemischen Reaktion: Aus dem Erdgas wird zunächst Wasserstoff gewonnen, der dann mit dem Sauerstoff aus der Umgebung reagiert.
Brennstoffzellen sind im Vergleich zu anderen Heizsystemen sehr effektiv. Laut einer Studie der deutschen Gaswirtschaft lassen sich mit dieser Technologie im Schnitt bis zu 66 Prozent an Energiekosten einsparen im Vergleich zu einer klassischen Gasheizung.
Ein weiterer Vorteil: Brennstoffzellen-Heizungen sind relativ emissionsarm. Im Schnitt verbrauchen sie 69 Prozent weniger CO2 als ein klassischer Gas-Heizkessel. Da die Brennstoffzelle Wasserstoff aus fossilem Erdgas gewinnt, ist diese Form des Heizens allerdings nicht klimaneutral. Diese Form des Wasserstoffs bezeichnet man auch blauen Wasserstoff.
Anmerkung BoKima :
Zitat: Von der staatlichen Förderbank KfW können Interessenten zurzeit einen Zuschuss von bis zu 10.000 Euro für ein Brennstoffzellen-Heizung bekommen, und sogar bis zu 15.000 Euro für die Installation des regenerativen Picea-Systems.
Die Förderung der Brennstoffzellenheizung auf Basis von Erdgas ist klimaschädigend und müsste sofort eingestellt werden.
Einsatz von Photovoltaik
Wasserstoff lässt sich aber auch aus regenerativen Energien wie Photovoltaik gewinnen. Diese Variante wird als sogenannter grüner Wasserstoff bezeichnet. Das Besondere daran: Wenn Solarenergie in Wasserstoff umgewandelt wird, lässt er sich speichern. Dieser Vorgang macht den Solarstrom sogar im Winter nutzbar, weil sich der überschüssige Wasserstoff in einem Tank speichern lässt.
Deutschlandweit ist bisher allerdings nur ein Anbieter dieser regenerativen Technik bekannt. Das Berliner Start-up Home Power Solutions (HPS) hat mit Picea einen Speicher entwickelt, der Hausbesitzern das gesamte Jahr über eine vollständig CO2-freie Energieversorgung garantieren soll.
Preis schreckt viele ab
Doch so romantisch das autarke Leben auch klingt und so wichtig die Umstellung auf Wasserstoff für den Klimawandel langfristig ist – sie hat für Verbraucher auch ihren Preis und der schreckt viele ab. Egal ob Eigenheimbesitzer auf die Brennstoffzellen-Heizung mittels Erdgas oder regenerativer Energien umsteigen wollen – die Anschaffung ist in jedem Fall teuer und amortisiert sich erst nach vielen Jahren.
Dabei müssen Verbraucher, die klimaneutral heizen wollen, nochmal deutlich tiefer in die Tasche greifen: Während Eigenheimbesitzer für eine Brennstoffzellen-Heizung mit Erdgas durchschnittlich 30.000 Euro an Anschaffungskosten hinlegen müssen, kostete das regenerative System Picea im Schnitt zwischen 70.000 und 100.000 Euro. Käufer sparen zwar erheblich an Energiekosten ein, trotzdem amortisiert sich die Anschaffung einer Brennstoffzellen-Heizung erst nach knapp 15 Jahren, die von Picea sogar erst nach 26 Jahren.
(26.10.20 , aus spiegel.de , Original : hier , Auswertung des IPCC-Berichtes)
Der SPIEGEL-Klimabericht zeigt, wie der Klimawandel voranschreitet. Ständig aktuell, basierend auf dem etablierten Stand der Forschung und vollständig transparent. Lesen Sie hier alles über sein Zustandekommen.
Zu den größten Herausforderungen im Kampf gegen den Klimawandel zählt das Auseinanderfallen von Ursache und Wirkung. Die Klimafolgen jeder einzelnen Entscheidung – sei es die Wahl des Verkehrsmittels auf dem Weg zur Arbeit, das Konsumverhalten, oder der gewählte Wohnort – werden nie direkt sichtbar. Dabei führt die Summe all dieser jetzt weltweit getroffenen Entscheidungen zu einer Veränderung des Klimas von morgen.
… Weltweit geht Primärwald verloren und das verbleibende CO2-Budget zur Einhaltung des 2-Grad-Ziels schwindet, während der Ökostromanteil wenigstens bereits andeutet, wie der Wandel zu einer nachhaltigeren Lebensweise aussehen könnte. Der Klimabericht – Daten zur Lage des Planeten
… Welche Daten wir hierfür nutzen, wie wir einzelne Werte berechnen und wie oft sich die Angaben aktualisieren, ist hier dokumentiert:
Erderwärmung
Die dargestellte Temperaturdifferenz ist die Veränderung der globalen Durchschnittstemperatur (gemessen als Lufttemperatur in Bodennähe sowie Oberflächentemperatur der Wasserflächen) gegenüber der vorindustriellen Zeit. Die Angabe stammt aus dem Sonderbericht des Weltklimarats IPCC zur globalen Erwärmung aus dem Jahr 2018 (Zusammenfassung des Berichts).
Basierend auf historischen Beobachtungsdaten aus vier verschiedenen Peer-Review Publikationen wird im IPCC-Bericht für den Zeitraum 2006 bis 2015 eine Erderwärmung von +0,87 Grad (mit mindestens 66 Prozent Wahrscheinlichkeit zwischen +0,75 und +0,99 Grad) gegenüber der Periode 1850-1900 ermittelt.
In Kombination mit der aktuellen Geschwindigkeit der Erderwärmung von circa 0,2 Grad pro Jahrzehnt, ergibt sich für das Jahr 2020 als wahrscheinlichster Wert eine Erderwärmung von rund +1,1 °C gegenüber der vorindustriellen Zeit (vollständiges Kapitel “Framing and Context” des IPCC-Sonderberichts, S. 56-59). Der dargestellte Wert ist fest in der Grafik hinterlegt und wird nur angepasst, falls sich Änderung am etablierten Stand der Forschung ergeben sollten.
Prinzipiell fällt die Erderwärmung über Landflächen höher aus als über dem Meer und so leben Menschen in zahlreichen Weltregionen bereits heute mit einem Temperaturanstieg von mehr als einem Grad. Dies gilt auch für Deutschland: Die Jahresmitteltemperatur ist bundesweit seit dem Jahr 1881 um wohl mindestens +1,6 Grad (linearer Trend auf Basis von DWD Temperatur-Zeitreihen), wenn nicht gar bereits +2,0 Grad angestiegen (nicht-linearer Trend, der die zunehmende Geschwindigkeit der Erderwärmung berücksichtigt. Mehr dazu hier).
Meeresspiegelanstieg
Die Grafik zeigt den durchschnittlichen globalen Meeresspielanstieg zum aktuellen Zeitpunkt gegenüber dem Jahr 1880. Als Grundlage dienen auch hier Angaben des IPCC, in diesem Fall aus dessen fünftem Sachstandsbericht (Arbeitsgruppe The Physical Science Basics,Kapitel Observations: Ocean, S. 285-287). Ihnen gefällt diese Art Journalismus?
Daten, Zahlen, Analysen: Hier finden Sie unsere besten datengetriebenen Recherchen und Datenvisualisierungen. Mehr von SPIEGEL Data
Basierend auf Daten von Gezeitenstationen weltweit wird darin für den Zeitraum 1880 bis 2009 ein durchschnittlicher globaler Meeresspiegelanstieg von 210 Millimetern berechnet (nach Church & White 2011). Die Geschwindigkeit des Meeresspiegelanstiegs hat sich in den vergangenen Jahrzehnten beschleunigt und wird für den Zeitraum von 1993 bis 2009 auf 3,2 Millimeter jährlich geschätzt. Satellitengestützte Beobachtungen liefern weitestgehend übereinstimmende Werte.
Für die Grafik berechnet wurde der Anstieg bis 2009 (210 Millimeter), plus ein jährlicher Anstieg von 3,2 Millimetern. Gerundet ergibt sich ein Meeresspiegelanstieg von 25 Zentimetern gegenüber dem Jahr 1880. Dieser Wert ist fest in der Grafik hinterlegt und wird nur angepasst, falls sich Änderungen am etablierten Stand der Forschung ergeben sollten.
Arktisches Meereis
Die Ausdehnung des arktischen Meereises ist jahreszeitlich bedingt starken Schwankungen unterworfen. Für den Klimabericht wird folglich ein Vergleich der derzeitigen Fläche des Meereises mit dem langjährigen Durchschnitt (1981-2010) für denselben Tag des Jahres angestellt. Beide dabei verwendeten Werte stammen vom National Snow & Ice Data Center (NSIDC), einer US-amerikanischen Forschungseinrichtung, die auf die Bereitstellung von Daten sowie die Kryosphärenforschung spezialisiert ist.
Das NSIDC veröffentlicht täglich Daten zur Ausdehnung von Meereisflächen weltweit, die mittels kontinuierlicher Satellitenbeobachtung gewonnen werden (genannt Sea Ice Index), sowie historische Referenzdaten. Für die Berechnung der Größenabweichung des arktischen Meereises gegenüber dem historischen Durchschnitt wird alle sechs Stunden automatisiert der neueste verfügbare Wert des Sea Ice Index abgerufen und mit dem arithmetischen Mittel für denselben Tag des Jahres aus der Periode 1981-2010 abgeglichen. Die ermittelte Differenz wird im Klimabericht als Prozentwert dargestellt.
Waldverlust
Statistiken zum Waldverlust weltweit sind oft mit großer Unsicherheit behaftet. Mittels Satellitenbeobachtung kann der Verlust von Waldflächen weltweit beobachtet werden. Weniger eindeutig ist allerdings die Erfassung der anschließenden Nutzung (findet eine Wiederaufforstung statt oder ist die Waldfläche dauerhaft verloren?).
Ökologisch besonders wertvoll sind Primärwälder, also ursprüngliche Waldflächen frei von menschlichen Eingriffen – auch “Urwälder” genannt. Sie weisen eine besonders große Biodiversität auf, speichern große Mengen CO2 und selbst eine Wiederaufforstung an derselben Stelle hätte ökologisch nicht denselben Wert.
Im Klimabericht dargestellt wird eine laufende Hochrechnung der Fläche an besonders wertvollem tropischen und subtropischen Primärwald, die derzeit weltweit verloren geht. Präzise tagesaktuelle Daten liegen hierfür nicht vor. Stattdessen wurde der durchschnittliche jährliche Flächenverlust dieser Wälder aus den Jahren 2001 bis 2018 (basierend auf Satellitenbeobachtungen, Auswertung durch Global Forest Watch) als Grundlage genommen. Die in diesem Zeitraum verloren gegangenen 60,5 Millionen Hektar entsprechen einem Flächenverlust von 0,149 Fußballfeldern pro Sekunde.
CO2-Budget
Durch menschliche Aktivitäten ausgestoßene Treibhausgase (zu rund 80 Prozent CO2) sind der Haupttreiber der Erderwärmung. Basierend auf diesem Zusammenhang lässt sich eine verbleibende Menge an CO2 berechnen, die die Menschheit noch ausstoßen darf, um die Erderwärmung auf einem bestimmten Maximalwert zu begrenzen. Das sogenannte CO2-Budget.
Für die Darstellung im Klimabericht wird das verbleibende CO2-Budget verwendet, um den Temperaturanstieg mit 67 Prozent Wahrscheinlichkeit auf maximal 2,0 Grad zu begrenzen (basierend auf Klimamodellrechnungen, die durchgehend mit Lufttemperaturen arbeiten. Methodische Details können Sie hier nachlesen).
Laut IPCC verblieben der Menschheit hierfür zum 1.1.2018 noch Emissionen in Höhe von 1170 Milliarden Tonnen. Pro Jahr werden weltweit derzeit 42 Milliarden Tonnen freigesetzt, oder in Sekunden umgerechnet: 1332 Tonnen (Kapitel Mitigation Pathways im IPCC-Sonderbericht zur globalen Erwärmung, S. 107-108).
In der Grafik werden vom 1.1.2018 insgesamt zur Verfügung stehenden Budget sekündlich 1332 Tonnen abgezogen. Ausgangswert sowie sekündliche Änderungsrate werden nur angepasst, falls sich Änderungen am etablierten Stand der Forschung ergeben sollten.
Ökostrom
Als Ökostromanteil wird hier der Anteil regenerativer Energien an der Nettostromerzeugung zur öffentlichen Stromversorgung in Deutschland dargestellt. Im Gegensatz zur Bruttostromerzeugung werden bei der Nettostromerzeugung elektrische Verluste der Kraftwerke, die direkt im Kraftwerk verbraucht werden, nicht mitberücksichtigt. Die Angaben entsprechen somit dem Strommix, der tatsächlich zu Hause aus der Steckdose kommt und der im Haushalt verbraucht wird oder mit dem auch Elektrofahrzeuge öffentlich geladen werden.
Die Angabe stammt von energy-charts.info, einer Webseite des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE, die Angaben der Netzbetreiber 50Hertz, Amprion, Tennet, TransnetBW sowie der europäischen Strombörse EEX und der ENTSO-E Transparency Platform aufbereitet und veröffentlicht.
Als Ökostromanteil wird der Anteil der erneuerbaren Energien, also von Wasserkraft, Windkraft, Biomasse und Solarenergie, an der Nettostromerzeugung berechnet (genauere Informationen zu den einzelnen Energieträgern finden Sie hier). Die Daten werden stündlich aktualisiert und stehen in der Regel mit einer Verzögerung von zwei bis drei Stunden bereit.
Seit dem 30.10.2020 wird das verbleibende CO2-Budget als “Wert bis die Zwei-Grad-Marke erreicht ist” beschriftet. Zuvor wurde der Begriff “Zwei-Grad-Ziel” verwendet, der sich nur schwer eindeutig in ein CO2-Budget umrechnen lässt.
Seit dem 3.12.2020 wird die Erderwärmung mit +1,1 Grad Celsius anstatt zuvor mit +1,0 Grad angegeben. Hintergrund ist der Wechsel der Berechnungsgrundlage für die Erderwärmung im vergangenen Jahrzehnt. Zuvor wurde hier ein Wert aus einer im IPCC-Bericht zitierten Einzelpublikation verwendet (+0,17 Grad), mittlerweile ein an derselben Stelle veröffentlichter Wert, der sich auf mehrere Publikationen stützt (+0,2 Grad).
Da macht die Leiterin der städtischen Stabsstelle Klima und Nachhaltigkeit Werbung für den Austausch von Öl-Heizungen durch Solarthermieanlagen in Kombination mit einer Gasheizung.
Welch ein Unfug!
Welche Verschwendung von Steuergeldern!
Die Umstellung sollte möglichst effektiv – also klimaneutral sein. Bei der Verbrennung von Gas wird CO2 ausgestoßen. Dieses bleibt für sehr sehr viele Jahrhunderte in der Atmosphäre.
Um die 1,5 Grad-Grenze einzuhalten dürfen wir nur noch max. 4200 Mill. t davon ausstoßen. Bei gleichbleibenden Emissionen werden wir diese Menge in 2025 und damit die 1,5-Grad-Grenze mit 50 % Wahrscheinlichkeit überschreiten.
Also eine Photovoltaikanlage aufs Dach oder an die Fassade und mit dem Ökostrom eine Erdwärmepumpe betreiben. Das ist die umweltfreundlichste Heizmöglichkeit.
Wann kapieren die Verantwortlichen in Stadtverwaltung und Politik endlich das es nicht um die Emissionssenkung von ein wenig Treibhausgasen geht sondern um möglichst effektiven Klimaschutz – sonst haben wir 2050 in Bochum jährlich mehr als 30 Tage mit einer Temperatur über 30 ° C (Klimaanpassungskonzept der RUB, 2012).
