Erneuerbare Energien

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Graue Energie Abfallverbrennung Graue Energie     Graue Energie Ersatzbrennstoffe Graue Energie

Geschichte der Sanitär-, Heizungs-, Klima- und Solartechnik
Abkürzungen im SHK-Handwerk
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Erneuerbare Energien sind Energieträger bzw. Energiequellen, die kurzfristig und nach den heutigen Maßstäben bzw. Technologien unendlich zur Verfügung stehen. Die Arten der Erneuerbaren Energie sind sehr verschieden und vielfältig. Durch den Atomausstieg wird der Ausbau der Erneuerbaren Energien immer wichtiger, auch um den Verbrauch und somit den CO2-Ausstoß der (endlichen) fossilen Energiearten (Erdöl, Erdgas, Kohle) zu reduzieren.

Biogene Festbrennstoffe (Haushalt, Industrie, Heizkraft- und Heizwerke) > Holz (Scheitholz, Holzhackschnitzel, Pellets), Stroh, Energiepflanzen, Bagasse, (Getreide, "grüne Kohle")

Biogene gasförmige Brennstoffe - Faulgase (Biogas, Klärgas, Deponiegas), Biomethan, SNG (Synthetic Natural Gas) und Biowasserstoff

Biogene flüssige Brennstoffe - Flüssigbrennstoffe (Pyrolyseöl aus Stroh oder Holz), Biokraftstoffe (Biodiesel, Bioethanol, Pflanzenöl)

Biogener Anteil des Abfalls - Deponiegas, Direktverbrennung

Ersatzbrennstoffe (EBS)

Solarthermie - Thermische Solaranlagen

Oberflächennahe Geothermie - Erdkollektoren, Wärmekörbe (bis 10 m Tiefe), Wärmesonden (bis 100 m, darüber mit besonderer Genehmigung)

Tiefe Geothermie - Tiefenbohrung (Wärmestrom aus dem Erdinneren), Geothermiekraftwerke

Stromerzeugung - Photovoltaik, Sonnenkraftwerke, Windkraft (Repowering, Offshore),   Wasserkraft

Umgebungswärme (Außenluft) ist keine erneuerbare Energie, weil sie keine Exergie (nutzbare Energie > thermische, mechanische und chemische Energie) enthält, sondern reine Anergie (nicht nutzbare Energie) ist. Zu deren Nutzung wird zusätzliche Exergie benötigt. So braucht man z. B. elektrische Energie, um mit einer Wärmepumpe auch bei Frosttemperaturen aus der Luft noch Wärme zu entziehen.
Die Kernenergie und die fossile Energieträger werden nicht den erneuerbaren Energien zugeordnet, weil sie die Rohstoffe bei der Nutzung aufbrauchen. Im weitesten Sinne könnte man z. B. Erdöl oder Erdgas als "erneuerbar" bezeichnen, weil es ständig neu gebildet wird. Nur dauert diese Neubildung etwa 1.00.000 bis 10.000.000mal länger, als es zur Zeit verbraucht wird.

Am 30. Juni 2011 hat der Deutsche Bundestag die Novelle des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) beschlossen. Mit der Entscheidung des Deutschen Bundesrates am 8. Juli 2011 ist das Gesetzgebungsverfahren abgeschlossen worden.
Der Anteil der erneuerbaren Energien am Stromverbrauch soll
2020 - 35 %  >  2030 - 50 %  >  2040 - 65 %  >  2050 - 80 %
Entwicklung und Anteile erneuerbarer Energien an der Energiebereitstellung
Entwicklung 1998 bis 2009 und Ziele bis 2020
Grundlage für für den Ausbau der Erneuerbaren Energien ist die Erneuerbare-Energien-Richtlinie (EE-RL) der EU (2009/28/EG). Dreistufiger „Fahrplan“ Danach müssen Erneuerbare Energien in Gebäuden folgendermaßen umgesetzt werden.
1. Die Mitgliedstaaten müssen geeignete Maßnahmen zur Erhöhung des Anteils der Erneuerbaren Energien im Gebäudebereich ergreifen (Artikel 13 Absatz 4 Unterabsatz 1). Alternativ Maßnahmen zur deutlichen Effizienzsteigerung (EEWärmeG)
2. ab 1. Januar 2012: Vorbildfunktion für Öffentliche Gebäude bei Neuerrichtungen und größeren Renovierungen bzgl. Nutzung Erneuerbarer Energien
• zeitliches und qualitatives Voranschreiten beim Ausbau Erneuerbarer Energien
3. Ab 1. Januar 2015: Alle auch nicht-öffentlichen Gebäude sollen dem Vorbild der öffentlichen Gebäude folgen
• Die Einführung einer Nutzungspflicht oder eines äquivalenten Instruments im Gebäudebestand erforderlich
• Pflicht zur Einführung nur „soweit angemessen“
   
 
CO2-neutral - klimaneutral
Die Begriffe "CO2-neutral" oder "klimaneutral" sollen aussagen, dass die eingesetzten Brennstoffe (z. B. Holz, Pellets) oder die Aktivitäten der Menschen (z. B. Biokraftstoffe, E-Antrieb über Photovoltaik) keinen Einfluss auf den CO2-Gehalt (Kohlendioxid-Konzentration) der Atmosphäre haben sollen. Dadurch wird der Eindruck erweckt, dass deren Verwendung nicht klimaschädlich ist.
Alle "CO2-neutralen kohlenstoffhaltigen Brennstoffe" (z. B. Holz, Pellets, Biokraftstoffe [Biogas, Biodiesel und Bioethanol] aus Biomasse [Pflanzenmaterial]) setzen bei ihrer Verbrennung CO2 frei und emitieren diesen in die Atmosphäre. Die CO2-Emissionen können so kompensiert sein, dass das CO2 der Atmosphäre wieder zu Kohlenstoff wird (z. B. Holz- und Pflanzenwachstum).
Leider wächst das Holz eines Waldes nicht so schnell nach (CO2-Aufnahme > Bildung und Ablagerung von Kohlenstoff), wie es bei der Verbrennung genutzt wird, Das gleiche gilt auch für die Pflanzen (Biomasse, z. B. Mais, Raps), aus denen die Biokraftstoffe (Biogas, Biodiesel und Bioethanol) werden aus Pflanzenmaterial gewonnen werden. Auf der anderen Seite würde aber bei der nutzlosen Verrottung von Holz und Pflanzen auch CO2 und das erheblich schädlichere Methan freigesetzt werden. Hierüber wird immer noch gestritten, ob bei der Verbrennung nur so viel CO2 (Klimagas) freigesetzt wird, wie es sonst ohnehin mit der zusätzlich Entstehung von Methan (Klimagas) entstanden wäre.

Die Behandlung des Abfalls in thermischen Anlagen mit guter Energienutzung ist ein wesentlicher Beitrag zum Klimaschutz. Ein Teil des Abfalls ist biogenen Ursprungs (Holz, Pappe, Kartonage oder Papier) und verbrennt klimaneutral, also ohne zusätzliche CO2-Emissionen. Solche Abfälle könnte man fast ebenso als Erneuerbare Energien ansehen wie Biomasse, also Raps, Mais, Stroh, Ernteabfälle und Gülle. Durch die hochwirksamen thermischen Verfahrensprozesse werden erhebliche Primärenergieträger (Stein- und Braunkohle, Erdöl, Gas) eingespart.
Umweltschonende und wirtschaftliche Alternativen zu herkömmlichen primären Brennstoffen sind neben modernen Abfallverbrennungsanlagen auch spezielle Kraftwerke (Industrie-, Heiz- und Zementkraftwerke), die mit speziell aufbereiteten festen, flüssigen oder gasförmigen Abfällen (nicht-recycelbare Kunststoffe, Abfall zur Verwertung aus der Industrie, Sortierreste aus Wertstoffsortieranlagen, Sperr- und Gewerbeabfälle) befeuert werden. Vor der Verbrennung durchlaufen die Abfälle verschiedene Aufbereitungsschritte (Vorsortierung, Grobzerkleinerung, Siebklassierung, Windsichtung, Eisen- und Nichteisenabscheidung). Zusätzlich können sensorische Sortierungen und Trocknungen notwendig werden. Diese Ersatzbrennstoffe (EBS - Sekundärbrennstoffe), die einen wesentlich höheren Heizwert als herkömmlicher Hausmüll haben, werden in der Großindustrie zur dezentralen Gewinnung von Energie (Strom, Heiz- und Prozessdampf) eingesetzt.
Strenge Umweltschutzauflagen regeln die Verbrennung von Ersatzbrennstoffen. So stellen Mindesttemperaturen von 850 °C im Kessel sicher, dass die enthaltenen Schadstoffe (z. B. Dioxine, Furane) vollständig zerstört werden und Stickoxide durch Zugabe von Harnstoff in umweltneutralen Stickstoff und Wasser umgewandelt werden. Außerdem reduziert eine mehrstufige Rauchgasreinigung Staub, Schwermetalle und weitere Schadstoffe. Die entstehenden Schlacken werden aufbereitet und im Straßen- und Deponiebau wiederverwertet und Flugasche und Filterstäube umweltverträglich entsorgt.

   
 

Sekundärbrennstoffe - Ersatzbrennstoffe
Sekundärbrennstoffe (SBS) bzw. Ersatzbrennstoffe (EBS) sind eine umweltschonende und wirtschaftliche Alternative zu herkömmlichen primären Brennstoffen. Die Brennstoffe sind nicht-fossilen Brennstoffe, die aus selektiv gewonnenen, produktionsspezifischen Abfällen und aus unspezifischen Abfallgemischen (nicht-recycelbare Kunststoffe, Abfall zur Verwertung aus der Industrie, Sortierreste aus Wertstoffsortieranlagen, Sperr- und Gewerbeabfälle) hergestellt werden. Dazu gehören auch feste, pastöse und flüssige Abfälle und Biomassen, die für die energetische Verwertung bzw. Mitverbrennung aufbereitet werden. Hier sind besonders heizwertreiche Fraktionen aus Siedlungsabfällen, Gewerbeabfälle, Lösemittel, Altöl, ganze oder geschredderte Altreifen, getrockneter Klärschlamm, Reishülsen und Stroh zu nennen. > mehr

Auch wenn sich die Brenn- und Kraftstoffe als "CO2-neutral" oder "klimaneutral" erweisen, sollte auch die "Graue Energie" mit eingerechnet werden. Hierbei handelt es sich um die Energiemenge, die für die Herstellung, den Transport, der Lagerung, des Verkaufs und der Entsorgung der Produkte benötigt wird. Dabei wird sich herausstellen, dass es hier und auch bei Solaranlagen keine Klimaneutralität geben wird.
Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz - EEWärmeG
Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien PDF
EEG in der ab 1. Januar 2012 geltenden Fassung
Vom Landwirt zum Energiewirt
Geothermie - Geothermica Ingenieurbohr- und Planungsgesellschaft mbH
   
 
Graue Energie

Der indirekte Energiebedarf, der durch den Kauf eines Produktes oder durch eine Dienstleistung entstanden ist, wird "Graue Energie" genannt. Es handelt sich um die Energiemenge, die für die Herstellung, den Transport, der Lagerung, des Verkaufs und der Entsorgung dieses Produktes benötigt wird. Hier werden nicht nur  alle Vorprodukte bis zur Rohstoffgewinnung berücksichtigt, sondern auch der Energieeinsatz aller notwendigen Produktionsprozesse dazugerechnet. Außerdem werden auch alle zur Herstellung notwendigen Maschinen, Infrastruktur-Einrichtungen und der Energiebedarf für deren Herstellung und Instandhaltung anteilig dem Produkt oder der Dienstleistung zugerechnet. Der direkte Energiebedarf, der bei der Benutzung eines Produktes benötigt wird, sagt also nicht viel über dessen Energieeffizienz aus, weil auch die Graue Energie die Umwelt belastet.

Heutzutage wird immer wieder zum Energiesparen aufgerufen. Aber in einer Gesellschaft, die auf Wachstum ausgerichtet ist, zählen nur noch Neukäufe, was durch den Internethandel als besonders günstig angesehen wird. Dabei werden die Ressourceneffizienz und die Graue Energie vollständig vernachlässigt und teils vorsätzlich aus den Energiebilanzen nicht beachtet.
So wird z. B. die Graue Energie, die in der Dämmung von Hausfassaden vorhanden ist und oftmals höher liegt als ihr Nutzen durch die Heizersparnisse nicht beachtet. So sind z. B. Hartschaumplatten in 30 Jahren Sondermüll und für die Herstellung von Polystyrol (EPS) werden rund 500 kWh/m3 benötigt, für Zellulosedämmung weniger als 100 kWh/m3.

So ist z. B. bei dem Hausbau die Graue Energie oft beträchtlich, da für die Herstellung und den Transport der Baumaterialien Energie aufgewendet werden muss. In einem konventionellen Haus verbraucht man in 30 bis 40 Jahren für die Beheizung die gleiche Energiemenge, wie zur Herstellung nötig ist. Besonders bei energetisch sehr guten Häusern (z.B. Passivhäusern) sollte die graue Energie besonders beachtet werden, weil diese Häuser im Betrieb sehr wenig Energie benötigen und - relativ gesehen - mehr Energie bei der Errichtung benötigt wird als bei dem Betrieb.
Auch die vielgepriesene Erneuerbare Energie (regenerative Energie, alternative Energie), z. B. Sonnenenergie (solare Energie), Wasserkraft, elektrische Energie (Photovoltaik, solarthermischen Kraftwerke, Windenergie), Biomasse, ist relativ stark mit Grauer Energie belastet. Das hängt mit der niedrigen Leistungs- oder Energiedichte zusammen. Hier sollte bei der Produktion der Anlagenteile auch Erneuerbare Energie verwendet werden, um die Graue Energie zu minimieren.
Bei vielen Produkten ist die Prozesskette sehr umfangreich. Dadurch ist die Berechnung der Grauen Energie schwierig und wird deshalb durch vereinfachende Schätzungen festgelegt, um nicht "schöngerechnet" zu sagen.
Graue Energie und Umweltbelastung von Heizungssystemen - Jenni Energietechnik AG
Graue Energie im Baubereich - SUSTAINUM - Institut für zukunftsfähiges Wirtschaften Berlin GmbH
Graue Energie im Fokus - Heinrich Gugerli, Rolf Frischknecht, Ueli Kasser, Martin Lenzlinger
Graue Energie im Alltag - O.Ö. Energiesparverband
   
 
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