unsere Themen | Zero Emission

Unsere Themen

UNSER ZIEL:
ORC Prozesse: Die Nutzung von Abwärme (Wärmerückgewinnungssystem)

Der Organic Rankine Cycle (Abkürzung ORC) ist ein Wärmerückgewinnungssystem durch den Betrieb von Dampfturbinen mit einem anderen Arbeitsmedium als Wasserdampf. Der Name des Verfahrens geht auf William John Macquorn Rankine zurück, einen schottisch-britischen Physiker und Ingenieur im 19. Jahrhundert. Als Arbeitsmedium werden organische Flüssigkeiten mit einer niedrigen Verdampfungstemperatur verwendet.

Das Verfahren kommt vor allem dann zum Einsatz, wenn das zur Verfügung stehende Temperaturgefälle zwischen Wärmequelle und -senke zu niedrig ist für den Betrieb einer von Wasserdampf angetriebenen Turbine. Das ist vor allem bei der Stromerzeugung mit Hilfe der Geothermie, der Kraft-Wärme-Kopplung sowie bei Solar- und Meereswärmekraftwerken der Fall. Die Entspannungs-maschinen (Turbine, Schraubenexpander, Dampfmotor

/Hubkolbenexpander) werden typischerweise mit Silikonöl, Kältemittel oder brennbarem Gas als Wärmerückgewinnungssystem betrieben.

Damit kann die Abwärme verschiedenster Prozesse genutz werden um Strom zu generieren ohne das diese ungenutzt an die Umgebung durch Rückkühler verpufft.

Energie wird immer knapper und teurer, denn unsere Ressourcen werden immer weiter aufgebraucht. ORC erschließt jetzt vergeutete Energie und verwandelt sie in sauberen Strom. So werden Energiekosten deutlich gesenkt und gleichzeitig wird ein wertvoller Beitrag für den Schutz unserer Umwelt geleistet.
Es ist unsere Pflicht gegenüber der nächsten Generation, unseren Planeten zu schützen und unseren immensen Energiebedarf mit alternativen Lösungen zu decken. Stattdessen verschwenden wir immer noch unsere Ressourcen. Industriell eingesetzte Energie wird bis zu 50 Prozent als Abwärme verschwendet. Eine einfache ORC-Lösung der zweiten Generation wandelt diese Abwärme in wertvollen Strom um.

UNSER ZIEL:
DAS ENERGIE AUTARKE HAUS

Jeder Neubau ist vernünftigerweise mit Photovoltaik auf dem Dach ausgestattet.

Je nach Standort in Deutschland wird dort 850 bis 1200 Std. im Jahr Strom geliefert.

Bei einer Dachfläche von 100 m2 liefert dieses 12 kW Peak (maximale Stromproduktion pro Stunde) pro Jahr.

Damit produziert das Dach ca. 12 000 kWh an Strom, davon benötigt der Haushalt ca. 3000 kWh für Elektrohaushaltsgeräte, Licht usw. und 9000 kWh bleiben übrig.

Wenn diese Energie nun übers Jahr gespeichert werden soll, müsste sie in sehr viele teure Batterien (Kosten ca. 1.350.000€) gelagert werden.

Mit einem Trick wird der überschüssige Strom dazu genutzt, mit Hilfe der Elektrolyse von Wasser, dieses in Wasserstoff H2 und Sauerstoff O aufzuspalten, um diesen Wasserstoff danach in Tanks zu speichern. Das ist eine sehr preiswerte Art, Energie zu lagern.
In 36 Kartuschen a 50 kWh können 1800 kWh auf 10 m² ständig vorgehalten werden.

Ein modernes kfw 40 plus Haus benötigt durch seine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung und Wärmepumpe sehr wenig Energie, selbst mit Kühlung für den Sommer. Wenn diese dann noch aus der gespeicherten Energie versorgt werden kann, ist das Ziel der Autarkie erreicht.

Durch das Trennen der Wasserversorgung in Trinkwasser, Grauwasser und Schwarzwasser kann mit Hilfe von Zisternen und Brunnen auch hier nahezu Autarkie erreicht werden.

Die Entwicklung kleiner Brennstoffzellen hat in den letzten Jahren große Fortschritte gemacht und marktreife Produkte hervorgebracht.
Brennstoffzellen wandeln die im Wasserstoff oder Erdgas enthaltene Energie in einem elektrochemischen Prozess direkt und ohne bewegliche Teile in elektrischen Strom und Wärme um. Brennstoffzellen ermöglichen sehr hohe elektrische Wirkungsgrade und arbeiten gleichzeitig geräuschlos.

Die ganzen Prozesse sind absolut emissionsfrei und dienen der Endcarbonisierung der Umwelt.

Eine Brennstoffzelle für den 4 Personenhaushalt erzeugt 13 000 kWh Strom und 5200 kWh Warmwasser. Mit Biogas betrieben ist es emissionsfrei. Damit lässt sich ein 4 Personenhaushalt komplett emissionsfrei versorgen.

Damit ist ein autarkes Nullemissionshaus nach EnEV möglich.

UNSER ZIEL:
WINDKRAFTWERKE

Seit Jahrhunderten ist Wind die Energie, die Menschen voran bringt. Erst half er, Ozeane zu überqueren, Korn zu mahlen und Flächen zu entwässern. Heute hat er eine Schlüsselrolle beim Umstieg auf eine nachhaltige umwelt- und klimaschonende Stromversorgung.
Windkraftmaschinen liefern 9 Prozent des Bruttostromverbrauchs. Bis 2030 sollten es bereits 25 bis 30 Prozent sein. Es ist wichtig, den Ausbau zügig fortzusetzen. Windenergieanlagen an Land produzieren schon heute günstigeren Strom als fossile Kraftwerksneubauten und haben eine hervorragende Ökobilanz. Windstrom ist von allen Erneuerbaren Energien die preiswerteste. Im Jahr 2013 wurden 42,5 Prozent des erneuerbaren Stroms aus Windkraft generiert..

Die Windkraftanlagen an Land, auch Onshore-­Windenergie genannt, sind die führende Kraft der Energiewende. In den letzten 2o Jahren hat sie sich aus der Nische zur primären Technologie der Erneuerbare-Energien-Technologie entwickelt. Mit einem Strommixanteil von über 8 Prozent macht sie die Hälfte des gesamten Erneuerbaren Stroms in Deutschland aus.

In Deutschland installierte Windenergieanlagen produzierten 2017 etwa 107 Milliarden Kilowattstunden Strom (onshore: 88,7 Mrd kWh / offshore: 19,8 Mrd kWh). Ende des Jahres 2017 waren in Deutschland 50.019 MW Windenergieleistung, davon 4.108 MW auf See, installiert. Damit deckt die Windenergie heute 18 Prozent des gesamten Bruttostromverbrauchs

Hier möchten wir ansetzen und unseren Beitrag dazu leisten

UNSER ZIEL:
BIOGAS ANLAGEN

Biogas ist unter den erneuerbaren Energien einer der erfolgreichsten Energieträger. Ende 2012 waren in Deutschland rund 7.600 Biogasanlagen in Betrieb. Die zukünftige Rolle von Biogas bei der Umsetzung der Energiewende ist vor allem von den Kosten der Stromerzeugung aus Biogas abhängig. Wie lässt sich Biogas effizient und ökologisch bereitstellen und wirtschaftlicher verwerten?

Es gilt als die Energiequelle der Zukunft - Biogas. Das Gas entsteht durch den Abbau von Biomasse. Beispielsweise Gülle, Futterreste und natürlich Energiepflanzen, allen voran Mais, dienen als Input-Stoffe für den Vergärungsprozess. Immer mehr Städte und Kommunen denken darüber nach, biologisch abbaubare Speisereste, Rasenschnitte und andere Überreste aus der Lebensmittelherstellung zur Herstellung von Biogas zu verwenden.

 

Unter den regenerativen Energien gilt Biogas als der Allrounder: Nicht nur Strom und Wärme können gleichzeitig damit erzeugt werden. Auch als Ersatz für Erdgas und als Kraftstoff kann Biogas genutzt werden. Das Gas ist zudem sehr "haltbar". Es kann räumlich und zeitlich flexibel gespeichert werden. Biogas ist damit für die Gewinnung von Energie besonders interessant.

Doch auch heute leisten die erneuerbaren Energien schon einen erheblichen Beitrag zur Energieversorgung in Deutschland. Wie aus dem aktuellen Situationsbericht des Deutschen Bauernverbandes hervorgeht, stellten die umweltfreundlichen Energien Ende 2009 bereits einen Anteil von 10,1 Prozent am gesamten Energieverbrauch in Deutschland. Dabei wurden sogar rund 16 Prozent des deutschen Stromverbrauchs bereits aus regenerativen Energiequellen gedeckt; Windenergie, Biomasse, Wasserkraft und Photovoltaik lieferten rund 94 Mrd. Kilowattstunden Strom. Der Strom aus Biomasse machte dabei einen Anteil von fast 33 Prozent aus. 

Zukünftig soll Biogas als Kraftstoff in Pkws und als Werkstoff für die chemische Industrie eingesetzt werden. Diese Entwicklung könnte durch ein eigenständiges Erneuerbares-Gas-Einspeisegesetz (EGE) beschleunigt werden. Damit könnte die Branche bis 2020 sechs Milliarden Kubikmeter Biomethan jährlich ins Erdgasnetz einspeisen. Das entspricht sechts Prozent des aktuellen deutschen Verbrauchs von Erdgas.

Damit ist die Verstärkung von Bio-Gas Produktion eine vorrangie Aufgabe des Vereins.

UNSER ZIEL:
CO² KOMPENSATION FÜR HAUSHALTE

Etwa 15 Prozent des deutschen CO2-Ausstoßes stammen aus privaten Haushalten – sie liegen damit in der Emissionsstatistik des Umweltbundesamtes nach dem Kraftwerkssektor und dem Verkehr auf Platz 3. Der CO2-Ausstoß des Sektors private Haushalte berücksichtigt die für Wohnzwecke genutzte Energie (Heizen, Strom) sowie die aus dem motorisierten Individualverkehr. Der private Konsum ist darin noch nicht einmal erfasst. Dabei hat alles Einfluss auf die Treibhausgas-Emissionen: Wie Sie heizen, was Sie essen, wie viel Sie einkaufen. Und die Einspar-Potenziale sind enorm!

Bessere Fenster oder eine moderne Heizung beispielsweise können Ihre persönliche Klimabilanz erheblich verbessern – und sparen zudem einen Großteil der Energiekosten. Effiziente Kühlschränke verbrauchen heute oft nur noch halb so viel Strom wie Geräte von vor zehn Jahren. Der (auch nur gelegentliche) Verzicht auf Fleisch und andere tierische Produkte oder der Einkauf von regional und ökologisch erzeugten Lebensmitteln können den Treibhausgas-Ausstoß merklich reduzieren.

Auch Kleinigkeiten summieren sich: Wer im Winter zum Beispiel seine Heizung nur um ein °C herunterdreht, spart etwa sechs Prozent der Heizenergie. Und die Standby-Funktion mag am einzelnen Gerät nur wenige Watt schlucken; doch übers Jahr gerechnet verursacht jedes Watt (beim gegenwärtigen deutschen Strommix) 5,5 Kilogramm CO2. Bundesweit summiert sich dieser unnötige Elektrizitätsverbrauch auf fünf bis zehn Millionen Megawatt-Stunden, so eine Berechnung des Branchenverbandes VDE. Anders formuliert: Zwei bis drei durchschnittliche Kohlekraftwerke könnten bei einem Verzicht auf alle Standby-Schaltungen vom Netz genommen werden.

Rund 20 Prozent beträgt der Klimavorteil von Bio-Eiern gegenüber konventioneller Erzeugung. Ein Kilogramm Eier aus ökologischer Landwirtschaft verursachen rund 1.550 Gramm CO2 – bei der üblichen Hühnerhaltung sind es mehr als 1.800 Gramm. Fast alle Biolebensmittel sind in Sachen Klimabilanz besser als konventionelle Produkte. Ökobauern verzichten zum Beispiel auf Kunstdünger und Pestizide, deren Herstellung energie- und damit CO2-intensiv ist. Bei der ökologischen Hühnerhaltung wird etwa auf importiertes Futter mit Soja verzichtet, für deren Anbau häufig Regenwälder abgeholzt werden.

Dies sind kleine, aber wirkungsvolle Dinge, die jeder einzelne tun kann, um seinen eigenenCO2 Ausstoß zu minimieren.

Das Ziel von Zero Emission ist es, mit Hilfe Ihrer Mitgliedschaft eine starke Gemeinschaft aufzubauen, die großartige Dinge erreichen kann und Emissionsreduktionen im großen Stil möglich macht.

Unser erstes großes Projekt ist eine Biogasanlage. Biogasanlagen ersparen der Atmosphäre sehr viele Treibhausgasemissionen. Allein im Stromsektor vermeiden die rund 9.000 deutschen Biogasanlagen pro Jahr knapp 15 Millionen Tonnen CO2. Hinzu kommen gut vier Millionen Tonnen durch die Bereitstellung von Wärme und 100.000 Tonnen im Verkehr. Das entspricht in der Summe dem jährlichen Ausstoß von knapp 1,6 Millionen Bundesbürgern. „Unsere Biogasanlagen neutralisieren fast den gesamten CO2-Fußabdruck aller Einwohner von Hamburg.

Herunter gebrochen auf eine durchschnittliche deutsche „Standard-Biogasanlage“ mit knapp 400 Kilowatt Bemessungsleistung entspricht dies einer Einsparung von 1.800 Tonnen CO2 pro Jahr. Während die Biogasanlage über die Bereitstellung der Substrate, den Bau der Anlage sowie Prozessemissionen jährlich etwa 500 Tonnen CO2 emittiert, entstehen bei einem gleichgroßen Kraftwerk auf fossiler Basis fast 2.300 Tonnen

Deutsche Haushalte erzeugten ca. 90 Mio Tonnen CO2 im Jahr 2017. Das entspricht 10 % aller CO² Emission. Das sind pro Haushalt 11,63 Tonnen CO2 im Jahr. http://www.uba.co2-rechner.de/de_DE

© 2018 by Zero Emission e.V.

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