Die vielversprechende Sonnenenergie

Eine Unzahl von Spiegeln ist auf einen kleinen Bereich eines 61 m hohen Turmes gerichtet. Die dadurch erzeugte Temperatur beträgt bis zu 2 300 °C.

IN UNSERER Zeit der Energieknappheit konnte es nicht unbemerkt bleiben, daß die Sonne eine unfehlbare Energiequelle ist, die die gesamte bewohnte Erde mit Licht und Wärme versorgt. Sie erhält eine angenehme Durchschnittstemperatur auf der Erde aufrecht. Sie liefert die Energie für das Pflanzenwachstum und somit für alles Leben. Diese „Dienstleistungen“ sind so offenkundig, daß sie für viele als selbstverständlich gelten.

Aber in vielen Bereichen, in denen die Sonnenenergie nicht direkt verwertbar ist, sind wir auf andere Energieformen angewiesen. Wenn die anderen Energiequellen einmal versiegen, wäre es dann möglich, Wohnungen und Fabriken mit Sonnenstrahlen zu beheizen? Könnten wir die Sonnenstrahlen irgendwie in elektrischen Strom für unsere Lampen, unsere Elektromotoren, unsere Radio- und Fernsehgeräte umwandeln? Könnten wir die Sonnenenergie speichern, um unsere Autos und Flugzeuge anzutreiben?

Diese Möglichkeiten werden gegenwärtig ernsthaft erwogen. In vielen Labors erforscht man Methoden der Sonnenenergienutzung. Das Potential ist ohne Zweifel vorhanden. Im amerikanischen Bundesstaat Arizona hat die Sonneneinstrahlung auf eine nur 26 km² große Fläche ebensoviel Energie, wie die Kraftwerke der USA insgesamt erzeugen. Woran fehlt es dann noch?

Das erste Problem besteht in der starken Streuung des Sonnenlichts. Eine Auffangvorrichtung von begrenzter Größe kann nur verhältnismäßig wenig Energie aufnehmen. Dennoch ist das zerstreute Sonnenlicht für bestimmte Zwecke ausreichend. In Gebäuden, die mit Sonnenkollektoren ausgerüstet sind, wird viel Heizmaterial gespart. Das in Röhren auf dem Hausdach erwärmte Wasser eignet sich zum Baden, zum Geschirrspülen und zum Wäschewaschen.

Das zweite Problem der Sonnenenergie besteht darin, daß sie nicht immer dann zur Verfügung steht, wenn man sie braucht. Nach Sonnenuntergang oder bei bedecktem Himmel ist sie „abgeschaltet“. Die Stärke der Strahlung, die Zahl der Sonnenstunden während eines Tages und die Bewölkung sind je nach Breitengrad und Jahreszeit unterschiedlich. In vielen Anwendungsbereichen wird eine Umstellung auf Sonnenenergie davon abhängen, ob man Möglichkeiten findet, die Energie bei Sonnenschein zu speichern und nachts oder an bewölkten Tagen anzuzapfen.

Zum Beispiel könnte man das tagsüber aufgeheizte Wasser in isolierten Tanks speichern. Man kann das Warmwasser aber auch durch Heizkörper fließen lassen, um die Wohnung zu beheizen. Bei Schlechtwetter müßte das System durch eine andere Energiequelle unterstützt werden. Jedenfalls hilft es bereits einigen Hausbesitzern, den Gas- und Stromverbrauch zu senken.

Abgesehen von dieser grundlegenden Anwendungsmöglichkeit, gibt es noch kompliziertere Verfahren der Sonnenenergienutzung. Wenn man die Sonnenstrahlen konzentriert, lassen sich viel höhere Temperaturen erreichen. Wer hat noch nicht mit einem Stück Papier experimentiert und es unter ein Vergrößerungsglas in den Brennpunkt der Sonnenstrahlen gehalten und zugesehen, wie es anfing zu glimmen und dann in Flammen aufging? Diese Methode wendet man in großem Stil an, indem man mit Hohlspiegeln die Sonnenstrahlen auf eine kleine Fläche konzentriert, die sich so stark erhitzt, daß selbst die beständigsten Stoffe dahinschmelzen. Bei einem Sonnenofen, der in Südfrankreich steht, befindet sich im Brennpunkt ein Boiler, an den Dampfturbinen angeschlossen sind. Der erzeugte Strom wird ins öffentliche Netz abgegeben. Der Hersteller bietet den Bau von Sonnenkraftwerken mit 1 Megawatt Leistung an.

Eine noch leistungsfähigere Anlage dieser Art wurde bei Albuquerque (New Mexico) errichtet, um die Rentabilität großer Sonnenkraftwerke zu erforschen. Eine Batterie von Spiegeln ist auf einen kleinen Bereich eines 61 m hohen Turmes gerichtet. Jeder Spiegel ist 1,2 m² groß und ist mit 24 anderen auf einem Gestell montiert, das der Sonne nachgeführt wird, damit die reflektierten Sonnenstrahlen nicht aus dem Ziel wandern. Nördlich des Turmes sind 222 solche Gestelle zu einer Dreiecksfläche angeordnet. Jedes wird von einem Computer einzeln gesteuert, je nach Lage und Einfallswinkel.

Dadurch wird das Licht, das auf eine 0,8 Hektar große Fläche fällt, auf einen halben Quadratmeter konzentriert. Die Temperatur kann bis zu 2 300 °C betragen, so daß bei verschiedenen Versuchen in kürzester Zeit Stahlplatten durchschmolzen wurden.

Nach Versuchen mit dem Erhitzen von Wasser begann man mit der Planung eines 10-Megawatt-Sonnenkraftwerks bei Barstow (Kalifornien), das man vielleicht schon 1981 an das Stromnetz Südkaliforniens anschließen kann.

Direktumwandlung des Sonnenlichts

Unterdessen arbeiten andere Wissenschaftler an langfristigeren Plänen für die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in Elektrizität. Das Prinzip an sich ist nicht neu. Zum Beispiel gibt uns der Belichtungsmesser einer Kamera die für die jeweiligen Lichtverhältnisse geeignete Blendenöffnung an. Dabei wird in einer Photozelle ein winziger elektrischer Strom erzeugt, der die Anzeigenadel bewegt. Auf diesem Weg Elektrizität hoher Leistung zu erzeugen ist ein gewaltiges, aber möglicherweise lohnendes Unternehmen.

Wie entsteht durch das Licht in einer Photozelle Strom? Das Geheimnis liegt in der Verwendung von Halbleiterelementen. In einem Element, das — wie die meisten Metalle — ein guter elektrischer Leiter ist, sind die Elektronen nur lose an die Atome gebunden. Sie bewegen sich frei und bilden einen elektrischen Strom. In Isolatoren dagegen sind die Elektronen so stark in ihrer Umlaufbahn gebunden, daß sie sich nicht frei bewegen können. Die Halbleiter nun nehmen eine Zwischenstellung ein; die Elektronen sind zwar gebunden, aber nicht allzu fest, so daß sie durch einen geringen „Stoß“ frei werden und sich fortbewegen.

Reines Silicium ist ein schlechter Leiter. Durch geringfügige „Verunreinigungen“ verbessert sich jedoch die Leitfähigkeit erheblich. Spuren von Arsen beispielsweise, das mit seinen fünf Außenelektronen eines mehr hat als Silicium, stellen freie Elektronen zur Verfügung. Oder man kann durch Atome des Elements Bor, das nur drei Außenelektronen hat, einen Elektronenmangel bewirken. Das fehlende Elektron bildet sozusagen ein Loch, in das nun ein Elektron eines Nachbaratoms springen kann. Das Loch beginnt zu „wandern“, so daß ein „positiver Strom“ fließt.

Die zuerst erwähnte Art von „verunreinigtem“ Silicium nennt man n-Leiter, weil sie überschüssige Elektronen (negativ) hat. Die zweite Art bezeichnet man als p-Leiter, weil sie „überschüssige Löcher“ (positiv) hat. Beide Arten von „verunreinigtem“ Silicium aneinandergelegt, bilden einen sogenannten n-p-Übergang. Die Elektronen fließen nur in einer Richtung durch die Grenzfläche. Übrigens beruht darauf die Arbeitsweise des Transistors, der ja ein winziges Siliciumplättchen enthält.

Siliciumplättchen, die aus einer solchen n-Schicht und p-Schicht bestehen, können auch als Sonnenzellen verwendet werden. Setzt man sie der Sonne aus, dann dringen die kleinen „Energieportionen“ des Sonnenlichts ein und setzen aus den Siliciumatomen Elektronen frei. Sobald man die beiden Schichten eines Plättchens durch einen elektrischen Leiter miteinander verbindet, fließen die Elektronen von „n“ nach „p“. Das Sonnenlicht wird also in elektrische Energie umgewandelt.

Allerdings verläuft der Umwandlungsvorgang nicht verlustfrei. Eine „Energieportion“ des Sonnenlichts beträgt zwischen 1,5 und 3,0 Elektronenvolt, je nach Farbe des Lichts (von Rot bis Violett). Da jedoch nur 1,0 Elektronenvolt nötig ist, um ein Elektron aus dem Siliciumkristall freizusetzen, geht der Rest der Energie in Form von Wärme verloren. Der höchstmögliche theoretische Wirkungsgrad eines Siliciumplättchens beträgt etwa 22 Prozent. In der Praxis hat man bisher einen Wert von etwa 15 Prozent erreicht. Man hofft, durch das Aufeinanderschichten mehrerer Halbleitertypen eines Tages eine 50prozentige Ausbeute zu erzielen.

Anwendungsgebiete der Sonnenzellen

Die Sonnenzellen haben bereits eine „Marktlücke“ gefüllt, denn sie dienen zur Stromerzeugung in Raumschiffen. Für diesen Zweck sind sie ideal. Bei Flügen von Planet zu Planet sind sie die ganze Zeit vollständig dem Sonnenlicht ausgesetzt (in der Umlaufbahn mehr als die halbe Zeit). Ihre Funktion wird weder durch Wolken noch durch Regen oder Wind beeinträchtigt. Die Herstellungskosten sind durch den Etat für Raumforschung gedeckt.

Die großen fächerartigen Sonnenbatterien sind ein unverkennbares Merkmal der Raumsonde Skylab und der beiden Viking-Satelliten, die zum Mars geschickt wurden. Die Sonnenzellen haben sich als zuverlässig und dauerhaft erwiesen. Das Kraftwerk einer der Viking-Raumsonden erzeugte noch zwei Jahre, nachdem es den Mars erreicht hatte, 600 Watt. Angesichts der harten Bedingungen hat es sich bestens bewährt. Die äußerst genaue und kostspielige Fertigung von Sonnenzellen, die erst eine solche Perfektion garantiert, kann man sich wohl bei einem Raumschiff leisten. Für eine rentable Stromgewinnung auf der Erde dagegen müßte der jetzige Preis auf ein Zwanzigstel gesenkt werden. Das scheint die Verwirklichung des Projekts in die ferne Zukunft zu verschieben, aber die enorme Kostensenkung, die in den letzten Jahren bei der Herstellung anderer Halbleiterbauelemente möglich war, läßt schon auf einen früheren Erfolg hoffen. In vielen Labors arbeiten Forscher an kostengünstigeren automatisierten Herstellungsverfahren. Optimisten sprechen davon, daß im Jahr 2000 die Sonne bis zu 20 Prozent des Energiebedarfs der USA decken könnte.

Die Erzeugung von Elektrizität aus Sonnenenergie hat einen großen Vorteil. Sie ist in kleinen Einheiten ebenso rentabel wie in großen. Möchte man die Leistung einer Anlage erhöhen, fügt man einfach noch weitere Einheiten an. Bei einem Dampfkraftwerk dagegen verhält es sich anders. Nur wenn es eine gewisse Größe hat, lohnt sich die Stromerzeugung aus Öl oder Kohle. Den gleichen Nachteil haben Kernkraftwerke, und bei Fusionskraftwerken wird er sich erst recht bemerkbar machen.

Da stellt sich eine herausfordernde Frage: Wäre es nicht möglich, eines Tages die ausgedehnten Verteilernetze abzuschaffen, die heute noch erforderlich sind? Vielleicht wird künftig jede Gemeinde, jedes Wohnviertel und sogar jedes abgelegene Haus ein eigenes Kraftwerk haben. Natürlich ist dieser Gedanke beunruhigend für alle Geldgeber, die an regionalen oder sogar landesweiten Verteilernetzen finanziell beteiligt sind. Das ist auch verständlich, denn es handelt sich dabei nicht um unbedeutende Investitionen. Wenn dem nicht so wäre, behaupten einige, könnte die Sonnenenergienutzung schneller vorangetrieben werden.

Die direkte Umwandlung von Sonnenenergie in Elektrizität weist noch weitere Vorteile auf. Sie ist sauber, geräuschlos und zuverlässig. Es gibt keine beweglichen Teile, die verschleißen könnten. Die Sonnenenergie ist unkompliziert im Gebrauch. Sie verschmutzt nicht die Umwelt. Die Sonne „kostet nichts“ und scheint jeden Tag aufs neue. Ist es da verwunderlich, daß die Befürworter dieser vielversprechenden Energiequelle fordern, für die Weiterentwicklung keine Mühe zu scheuen?

Energie aus Regen und Wind

AUSSER der direkten Nutzung der Sonnenenergie gibt es viele Möglichkeiten, sie indirekt zu nutzen. Fließendes Wasser verwendet man schon seit mehr als 1 000 Jahren zum Antreiben von Getreidemühlen, zum Fördern von Wasser und für viele andere Zwecke. Durch Verdunstung und Niederschlag wird das Wasser vom Meer zur Quelle zurückgebracht. Auch dafür liefert die Sonne die nötige Energie. Somit ist fließendes Wasser ein ständig erneuerbarer, zuverlässiger Energieträger.

Stauseen bieten einen von der Jahreszeit unabhängigen Energievorrat, der zur Stromerzeugung dient. In manchen Ländern gibt es so viele fließende Gewässer, daß sie den wichtigsten Energielieferanten bilden. In Norwegen beispielsweise wird fast der gesamte elektrische Strom durch Wasserkraft erzeugt. Doch weltweit gesehen steht sie hinter anderen Energieträgern an Bedeutung zurück. Nur etwa 5 Prozent des Energiebedarfs der Menschheit werden durch Wasserkraft gedeckt. In vielen Teilen der Welt ist bereits der größte Teil des Wasserkraftpotentials ausgeschöpft, und es läßt sich kaum noch mehr „herausholen“, um mit dem wachsenden Energiebedarf Schritt zu halten.

Eine andere jahrhundertealte Möglichkeit, aus der Umwelt Energie zu gewinnen, ist der Einsatz von Windmühlen. Auch hier ist man von der Sonne abhängig, da sie das Wetter und die Klimaunterschiede bewirkt, die bestimmen, wohin und wie stark der Wind weht.

In vielen Teilen der Welt gehörten einst Windmühlen zum Landschaftsbild. Die malerischen Windmühlen in den Niederlanden pumpten Wasser aus den eingedeichten Tiefebenen. Im 18. Jahrhundert lieferten sie auch die Antriebskraft für Sägemühlen, für Getreidemühlen und andere Betriebe. Auch die Ebenen im mittleren und westlichen Teil der USA waren früher von Millionen Windmühlen übersät. Man gebrauchte sie hauptsächlich, um Wasser aus Brunnen zu schöpfen, aber auch, um Strom zu erzeugen. Im 20. Jahrhundert wurden sie größtenteils durch Verbrennungsmotoren ersetzt.

Jetzt, da das Mineralöl seine Vorrangstellung verliert, ist eine erneute Popularität der Windkraft gewiß. Wiederbelebt wurde das Interesse durch die Feststellung, daß das Potential der Windenergie viel größer ist, als man dachte. Ein Wissenschaftler an der Universität von Kalifornien behauptet in einem Bericht jüngeren Datums, daß man, weltweit gesehen, durch Windkraft 20mal mehr Energie erzeugen könne, als die gesamte Menschheit brauche. Selbst in den Vereinigten Staaten könnte man, würde das Windpotential völlig genutzt, 75 Prozent des gegenwärtigen Energiebedarfs decken. Manchenorts ist die durchschnittliche Energie des Windes fast ebenso groß wie die des Sonnenlichts.

Es gibt geplante und bereits erprobte Windkraftmaschinen der verschiedensten Formen. Die meisten haben einen Propeller mit zwei oder drei Blättern, der an einem Gehäuse angebracht ist, das einem kleinen flügellosen Flugzeugrumpf ähnelt und auf einem hohen Turm sitzt. In Clayton (New Mexico) erzeugt eine solche Anlage mit 19 m langen Blättern bis zu 200 Kilowatt Strom, völlig ausreichend für ein Sechstel der 1 300 Haushalte, wenn der Wind bläst — und das ist zu 90 Prozent der Zeit der Fall. 1978 war die auf diese Weise erzeugte Elektrizität dreimal so teuer wie die aus Mineralöl, aber man erwartet, das Kostenverhältnis durch größere, in Serie hergestellte Windkraftmaschinen verbessern zu können, zumal ja das Mineralöl rapide teurer wird.

Man hat schon an mehreren Stellen ähnliche Anlagen erprobt. Die bisher größte steht in der Nähe von Boone (Nordkarolina) — der Generator leistet 2 000 Kilowatt. Eine Privatfirma will im mittleren Kalifornien an einem windigen Bergpaß eine ganze Gruppe von Windkraftmaschinen aufstellen. Wenn sich das als wirtschaftlicher Erfolg erweist, sollen an anderen günstigen Stellen noch viele Hunderte entstehen.

Bei einer anderen Ausführung verlaufen die Blätter, vom unteren Ende einer senkrechten Achse ausgehend, in großem Bogen zum oberen Ende. Ein solcher Propeller sieht wie ein riesiger Schneebesen aus. Er braucht nicht nach dem Wind gedreht zu werden. Wie andere Ausführungen, so wird auch er erst ab einer bestimmten Windgeschwindigkeit wirksam, gewöhnlich ab 13 km/h, und er kann, wenn der Wind zu heftig bläst, zum Vermeiden von Schäden abgestellt werden.

Eine andere unkonventionelle Ausführung hat einen feststehenden zylindrischen Turm, der ringsum mit senkrechten Klappen versehen ist. Sie werden auf der Windseite des Turmes bis zu einem bestimmten Winkel geöffnet und auf der Windschattenseite geschlossen. Der Wind, der in den Turm hineinbläst, wird in eine spiralförmige Bahn gezwungen und bewegt sich nach oben, so daß ein kleiner Tornado entsteht. Der Unterdruck im mittleren Bereich saugt von unten Luft durch eine hochtourige Turbine mit verhältnismäßig kleinen Propellerblättern.

Aber es werden noch mehr Varianten entworfen und entwickelt. Auf dem Gebiet der Windenergiegewinnung sind neuen Ideen keine Grenzen gesetzt, und niemand kann voraussagen, welche schließlich zur wirtschaftlichsten Lösung führen werden. Also erforscht man weiterhin viele rivalisierende Konstruktionen.

Beim Vergleich zwischen Windkraft und anderen Energiequellen gilt es, auch die Ästhetik zu berücksichtigen. Eine einzelne Windkraftmaschine in der Landschaft mag man noch als malerisch betrachten, doch mehrere, in langen Reihen nebeneinandergestellt, könnten unschön wirken. Man befürchtet sogar, daß sie gebietsweise den Fernsehempfang stören könnten.

Es besteht die Aussicht, daß die Windenergie ihre frühere Bedeutung zurückerlangt und einen zunehmenden Anteil der Energieversorgung bestreitet. Verschiedenen Schätzungen gemäß könnte dieser Anteil in den USA bis zum Jahr 2000 zwischen ein und zehn Prozent betragen.

Die Flauten ausgleichen

Wenn die Sonne nicht scheint oder der Wind ausbleibt, können beide nicht zur Energieerzeugung beitragen. Arbeiten sie jedoch im Verbund mit einem Wasser- oder Kohlekraftwerk, dann läßt sich dieser Mangel beheben. Genauso, wie die Generatorleistung im Verlauf eines Tages dem wechselnden Stromverbrauch angepaßt wird, kann sie durch entsprechende Steuerung die Flauten der Sonnen- und Windenergie ausgleichen.

Für manche Zwecke kann man auch die Sonnenenergie nutzen, um „Heu zu machen, solange die Sonne scheint“. Man kann damit Brauchwasser in Hochbehälter pumpen und elektrochemisch Aluminium oder Wasserstoff herstellen, und zwar immer dann, wenn die Sonne scheint.

In den meisten Fällen dagegen müßte die elektrische Energie gespeichert werden. Dafür eignen sich Batterien, wie wir sie vom Auto her kennen. Doch die Anzahl solcher Bleibatterien, die für den Bedarf eines Durchschnittshaushalts erforderlich wäre, würde Platz- und Geldprobleme hervorrufen. Erfreulicherweise versprechen die jüngsten Forschungen die Entwicklung neuartiger Batterien, die viel elektrische Energie auf kleinem Raum speichern können.

Wenn diese Batterien zu erschwinglichen Preisen hergestellt werden, kann das Elektroauto als konkurrenzfähig gelten. Der Autofahrer könnte zu Hause oder während er arbeitet oder einkaufen geht, an einem Parkplatz sein Auto an eine Steckdose anschließen. Es könnte so weit kommen, daß man auf Autodächern Sonnenzellen anbringt, damit sowohl während der Fahrt als auch beim Parken die Batterien geladen werden. Ein solches Auto wird zur Zeit in Florida getestet. In Kalifornien hat ein unternehmungslustiger Erfinder sogar auf den Flügeln eines leichten Flugzeugs Sonnenzellen angebracht und demonstriert, daß es mit Sonnenenergie fliegen kann.

Im Falle von Kraftwerken wäre es sicher günstiger, die Energie anderweitig zu speichern. Zum Beispiel könnte man an sonnigen oder windigen Tagen die überschüssige Energie verwenden, um Wasser in einen höher gelegenen Speicher zu pumpen. Nachts oder während einer Flaute kann man dann den Speicher anzapfen und Strom erzeugen. Eine andere Möglichkeit wäre, unterirdische Hohlräume mit Druckluft zu füllen. Mechanische Energie könnte man in der Drehbewegung riesiger Schwungräder speichern. Diese Vielfalt an Ideen deutet an, daß wir, wenn Sonnen- und Windenergie populär werden, in der Energieerzeugung andere Wege beschreiten werden.

Sonnenschein in der Konserve

Das Sonnenlicht ließe sich auch dazu verwenden, auf photochemischem Wege Brennstoffe herzustellen. Ein natürlicher Vorgang dieser Art ist die Photosynthese. Das Sonnenlicht trägt dazu bei, daß im Blattgrün energiereiche Verbindungen, wie z. B. Kohlehydrate, entstehen. Der Mensch fing damit an, sich die Sonnenenergie zunutze zu machen, indem er Holz verfeuerte, um Essen zu kochen und sich zu wärmen.

Durch Gärung — ebenfalls ein Naturvorgang — kann man aus vielen pflanzlichen Stoffen Alkohol gewinnen. Verbrennungsmotoren können ohne technische Änderungen mit Benzin betrieben werden, dem 10 bis 20 Prozent Alkohol beigemengt ist. Man kann die Motoren aber auch auf reinen Alkoholkraftstoff umstellen. Bisher war Alkohol teurer als Benzin, doch das Bild ändert sich, und im Amerikanischen hat man für die besagte Mischung bereits den Ausdruck „Gasohol“ geprägt. In Brasilien nimmt man ein Projekt in Angriff, um durch eine großangelegte Alkoholproduktion von Ölimporten unabhängig zu werden. Auf der Suche nach wirtschaftlicheren Herstellungsprozessen erforscht man verschiedenartige schnellwachsende Pflanzen. Außer mit solchen biologischen Verfahren zur Umwandlung von Sonnenenergie befaßt man sich auch mit chemischen.

Einige weitsichtige Wissenschaftler wollen das Sonnenlicht einsetzen, um Wasser direkt in Wasserstoff und Sauerstoff zu zerlegen. Das ist natürlich durch Elektrolyse möglich, aber sie halten nach einer photochemischen Methode Ausschau. Für diese Reaktion fehlt noch ein geeigneter Katalysator, der ähnlich arbeitet wie das Chlorophyll, das aus Wasser und Kohlendioxyd Zucker erzeugt. Wenn diese Hürde genommen ist, können Autos künftig mit Wasserstoffgas betrieben werden.

Brennstoffe wie Alkohol und Wasserstoff, hergestellt mit Hilfe von Sonnenlicht, haben gegenüber Kohlenwasserstoffen ein großes Plus. Sie verschmutzen nicht die Umwelt. Auch stören sie nicht, im Gegensatz zu den fossilen Brennstoffen, das Kohlendioxyd-Gleichgewicht der Natur, denn der gesamte Bedarf wird ja der Atmosphäre entnommen und ihr wieder zugeführt.

[Herausgestellter Text auf Seite 10]

Ein Wissenschaftler spricht davon, daß man, weltweit gesehen, durch Windkraft 20mal mehr Energie erzeugen könne, als die gesamte Menschheit brauche.

[Herausgestellter Text auf Seite 10]

In manchen Gebieten ist die durchschnittliche Energie des Windes fast ebenso groß wie die des Sonnenlichts.

[Herausgestellter Text auf Seite 11]

Es könnte so weit kommen, daß man auf Autodächern Sonnenzellen anbringt, damit sowohl während der Fahrt als auch beim Parken die Batterien geladen werden.

[Herausgestellter Text auf Seite 11]

Aus pflanzlichen Stoffen kann man Alkohol herstellen und als Brennstoff verwenden; er gewährleistet eine „umweltfreundliche“ Verbrennung.

[Kasten auf Seite 12]

Energie aus dem Erdinnern

Außer der Kernkraft gibt es noch eine andere Energiequelle, die nicht auf die Sonne zurückzuführen ist, auch nicht auf eine Speicherung der Sonnenenergie in früheren Zeiten. Aufgrund vieler Bohrungen ins Erdinnere ist schon seit langem bekannt, daß mit der Tiefe die Temperatur zunimmt. Aber es gibt auch nahe der Oberfläche Bereiche hoher Temperaturen. Ein Beweis dafür sind Vulkanausbrüche, bei denen Lava, also geschmolzenes Gestein, ausgespien wird. Eine andere Auswirkung ist die Tätigkeit von Geysiren, die Dampf und kochendes Wasser in die Luft schleudern. Nicht zu vergessen sind die heißen Quellen, denen Kurorte ihre Anziehungskraft zu verdanken haben.

Wissenschaftler glauben, daß die Wärme im Innern der Erde auf den Druck zurückzuführen ist, den die Schwerkraft auf die Erdmassen ausübt. Wahrscheinlich bestand die Erde einmal vollständig aus Schmelze; die Außenschicht kühlte ab, aber das Innere ist heute noch heiß. Die verbliebene Wärme fließt zur Oberfläche ab, an einigen Stellen schneller als an anderen. Die Temperatur wird durch den radioaktiven Zerfall von Elementen in der Erdkruste, wie z. B. Kalium, Uran und Thorium, noch erhöht.

Diese Wärme läßt sich dort, wo sie die Oberfläche erreicht, als Energiequelle verwenden. In Larderello (Italien) gibt es Dampfquellen, die schon seit 1904 zur Stromerzeugung genutzt werden. Bei Geyserville (Kalifornien) werden in einem großen Kraftwerk über 500 Megawatt Strom aus Heißdampf gewonnen.

Überhitztes Wasser aus Hohlräumen in heißem Gestein verwandelt sich in Dampf, sobald es herausgepumpt wird und beim Erreichen der Oberfläche der Druck nachläßt. In Neuseeland und Mexiko wird Heißwasser bereits zur Stromerzeugung verwendet. In den USA wird jetzt bei El Centro (Kalifornien) ebenfalls ein Kraftwerk dieser Art gebaut. Es wird eine Leistung von 50 Megawatt haben, und man schätzt, daß das dortige geothermische Feld eine Ausdehnung auf die zehnfache Kapazität ermöglicht.

Die geothermische Energie ist derart umfangreich, daß sie dem Bedarf des Menschen so gut wie keine Grenzen setzt. Aber sie kann nur an wenigen Stellen genutzt werden. Das gegenwärtig verfügbare Potential ist ziemlich gering, verglichen mit dem tausendmal größeren Potential des Sonnenlichts und des Windes — beides ist auf der ganzen Erde verfügbar.

Die Zukunft der Energieversorgung

WIE sieht die Zukunft unserer energiehungrigen Welt aus? Auf welche der vielen Energiequellen, die wir erörtert haben, werden wir uns in den kommenden Jahren stützen?

Die Antwort auf diese Fragen hängt davon ab, wie weit du in die Zukunft blicken möchtest. Wir dürfen nicht vergessen, daß die Menschheit unmittelbar vor einer „großen Drangsal“ steht, die eine grundlegende Änderung der menschlichen Gesellschaft mit sich bringen wird.

Wenn du zur älteren Generation gehörst, wirst du vor allem daran interessiert sein, was das nächste Jahrzehnt bringen wird. Was die nahe Zukunft betrifft, wird sich eine zunehmende Energieknappheit nicht umgehen lassen. Das Zeitalter billiger, im Überfluß vorhandener Energie ist vorbei. Wahrscheinlich wird es sich zu deinen Lebzeiten nicht mehr wiederholen. Das Erdöl geht zur Neige. Die Kernenergie könnte schon die Lücke füllen, wenn nicht ihre zunehmende Nutzung durch politische Diskussionen gebremst würde. Nur die Kohle wäre ein sofortiger Ersatz, doch da man zögert, neue Abbaugebiete zu erschließen und Transportmöglichkeiten zu schaffen, wird sich die Krise verschlimmern.

Die verzweifelten Anstrengungen, von den schwindenden Mineralölvorräten noch soviel wie möglich zu „ergattern“, kommt in den USA beispielsweise durch Gezänk und Ausschreitungen an Tankstellen zum Ausdruck. Dieselbe Einstellung zeigt sich in zwischenstaatlichen Beziehungen. Die ölfördernden Länder, die aus ihren Bodenschätzen Kapital schlagen, und frustrierte Industrieländer machen sich gegenseitig erbitterte Vorwürfe. Einer beschuldigt den anderen, die Inflation zu beschleunigen. Die Erzeuger debattieren darüber, wie weit die Preise angehoben werden sollen. Die Konsumenten zanken sich um die Aufteilung des Kuchens, der nicht für alle reicht. Eine Lösung ist nicht in Sicht. Es scheint, daß sich die Situation nur noch verschlimmern kann.

Wenn du zur jüngeren Generation gehörst, wirst du dich für die fernere Zukunft interessieren. Wie wird es in 25 oder 50 Jahren um die Energie bestellt sein? Sicher hast du den vorangegangenen Artikeln entnommen, daß bis dahin wieder genügend Energie zur Verfügung stehen könnte. Wenn die Probleme der Kernenergie gelöst werden, wird sie möglicherweise einen großen Teil des Bedarfs decken. Doch es ist wahrscheinlicher, daß die Sonnenenergie — ob sie nun zu Heizungszwecken oder für die Stromerzeugung direkt genutzt wird oder durch Windmaschinen indirekt genutzt wird — eine bedeutende Energiequelle des nächsten Jahrhunderts sein wird.

Da wir schon vom 21. Jahrhundert sprechen, magst du dich fragen, ob die Menschheit überhaupt das 20. Jahrhundert überleben wird, um den erwarteten Überfluß genießen zu können. Du beobachtest, daß in jedem Bereich der menschlichen Gesellschaft die Gesetzlosigkeit um sich greift, manchmal bis an den Rand der Anarchie. Jede Interessengruppe pocht auf ihr Recht, ohne sich um übergeordnete Landesinteressen zu kümmern. Nationen fällt es immer schwerer, Übereinkünfte zu treffen, und immer leichter, sie umzustoßen.

Nun verschlimmert die Energiekrise noch „Angst und Bangen unter den Nationen“, die wegen der Probleme, die Jesus Christus für unser Jahrhundert voraussagte, „weder aus noch ein wissen“ (Luk. 21:25). Die zögernden Bemühungen der Politiker auf dem Gebiet der Energieversorgung drohen völlig zu erstarren. Ihre Ohnmacht bestätigt unweigerlich die Feststellung der Bibel, daß der Mensch außerstande ist, sich selbst zu regieren (Jer. 10:23). Er ist einfach überfordert. Seine Probleme, einschließlich der Energiefrage, können nur gelöst werden, wenn Gottes Königreich die Herrschaft über die Erde übernehmen wird.

Die Bibel zeigt, daß die „Furcht und Erwartung der Dinge, die über die bewohnte Erde kommen“, durchaus begründet sind (Luk. 21:26). Diese kommenden Dinge schließen ein, daß die politischen, wirtschaftlichen und religiösen Organisationen des Menschen vollständig aufgelöst werden, um freie Bahn zu machen für die Verwaltung der Erde durch Jehovas Königreich unter Christus.

Die Energieversorgung im Paradies

Wenn du zu denen gehörst, die den Standpunkt der Bibel akzeptieren, dann geht für dich die Bedeutung der künftigen Energieversorgung weit über die gegenwärtige Krise hinaus. Für dich wird von Interesse sein, welche Energie der Mensch in den nächsten tausend Jahren, ja in der Ewigkeit verwenden wird.

Wir haben nicht die Absicht, hier über Details, die nur die Zukunft an den Tag bringen wird, Mutmaßungen anzustellen. Wir können jedoch aufgrund von Schlußfolgerungen, die wir aus biblischen Grundsätzen ziehen, annehmen, daß gewisse Energieformen besser mit dem zu erwartenden Lebensstil zu vereinbaren sind als andere.

Denke daran, daß die Erde in ein Paradies umgewandelt werden soll. Nichts wird den weltweiten „Garten Eden“ verunstalten oder verschmutzen dürfen (Luk. 23:43; Offb. 11:18).

Wir wissen, daß bei einer großangelegten Nutzung der Kohle das Landschaftsbild zu leiden hat — dort, wo sie abgebaut wird, und dort, wo sie verfeuert wird. Außerdem bringt der kommerzielle Abbau der Kohle Unfallgefahren und Gesundheitsschäden mit sich. Die heutige Luftverschmutzung ist hauptsächlich auf den übermäßigen Einsatz von Mineralölbrennstoffen zurückzuführen. Das Mineralöl hat sich dank der Vielgestaltigkeit seiner Kohlenwasserstoffmoleküle als ein hervorragender Ausgangsstoff für die Herstellung vieler nützlicher Substanzen erwiesen. Es verrät wirklich Mangel an Wertschätzung, diesen Naturstoff rücksichtslos zu verbrennen. Vergiß auch nicht, daß es nichts geben wird, was den Erdbewohnern Schaden zufügen oder ihnen Furcht vor einer Katastrophe einflößen könnte (Micha 4:4). Das mit der Kernenergienutzung verbundene Risiko läßt sie für die neue Erde ungeeignet erscheinen.

Wenn man bedenkt, daß der Mensch für immer auf der Erde leben soll, dann ist zu erwarten, daß er Energieträger verwenden wird, deren Verbrauch nicht den Nachschub überfordert (Ps. 37:29; Pred. 1:4). Somit wäre auch das umfangreiche Verfeuern von Kohle oder Öl und die Spaltung von Uran ausgeschlossen. All das spricht für die Nutzung erneuerbarer Energieträger. In Prediger 1:5-7 werden die Naturkreisläufe hervorgehoben, die alles erhalten und erneuern. Logischerweise sollten die Energiequellen des Menschen mit diesen Naturkreisläufen in Einklang stehen und nie zur Neige gehen. Beachte, daß in diesen Versen des Bibelbuches Prediger Sonnenlicht, Wind und fließendes Wasser als unerschöpflich beschrieben werden. (Siehe auch Hiob 38:24-27.) Alle drei lassen sich als Energieträger verwenden, die sich ständig erneuern. Zudem sind sie umweltfreundlich. Die technischen Anlagen, durch die sie genutzt werden, kann man harmonisch in das Landschaftsbild einfügen.

Ebensowenig darf übersehen werden, daß die vom Gewinnstreben getragene Ausbeutung der Naturschätze das Ende dieses Systems der Dinge nicht überdauern wird. Hinter der Entwicklung der Energietechnik wird dann nicht die Liebe zum Geld, sondern die Liebe zum Nächsten stehen (1. Tim. 6:10; Matth. 22:39). Dieser Grundsatz wird bewirken, daß die Wahl der Energieträger von einem ganz anderen Gesichtspunkt aus erfolgen wird als im heutigen Wirtschaftssystem.

Schließlich — und darauf kommt es an — wird dann jeder anerkennen, daß er sein Leben und all das Gute, was das Leben verschönert, Jehova verdankt. Jehova ist die eigentliche Quelle jeglicher Art von Energie, und diese Quelle ist grenzenlos und unerschöpflich (Jes. 40:28-31). Als „Vater der himmlischen Lichter“ ist er der Schöpfer der Sonne, die — als Ausdruck seiner Liebe zur Menschheit — unablässig Licht und Wärme verbreitet (Jak. 1:17; Ps. 74:16).

Jehova hat die Kernreaktion erfunden, die der Sonne die Energie vermittelt. Bei diesem Vorgang gibt es für ihn keine Geheimnisse, und er hat ihn vollständig unter Kontrolle. Er hat Brennstoff für Jahrmillionen im voraus beschafft. Er kann den Brennstoff, bevor er verbraucht ist, ebensoleicht ersetzen, wie wir ein altes Kleid ablegen und ein neues anziehen (Ps. 102:25, 26). Eine „Sonnenenergiekrise“ wäre nicht zu befürchten.

Da Jehova unsterblich ist, hat sein Versprechen, seinen gehorsamen Untertanen ewiges Leben zu geben, volle Gültigkeit. Er kann seine Schöpfung auf unabsehbare Zeit, ja für immer erhalten (Ps. 104:5). Unter seiner segensreichen Herrschaft werden wir niemals um die Zukunft der Energieversorgung bangen müssen.

[Herausgestellter Text auf Seite 14]

Hinter der Entwicklung der Energietechnik wird dann nicht die Liebe zum Geld, sondern die Liebe zum Nächsten stehen.

[Herausgestellter Text auf Seite 14]

Jehova ist die eigentliche Quelle jeglicher Art von Energie, und diese Quelle ist grenzenlos und unerschöpflich.

Fossile Brennstoffe

ERDÖL und Kohle werden als „fossile Brennstoffe“ bezeichnet, da sie, wie man annimmt, aus den Überresten von Pflanzen entstanden sind, die vor undenklichen Zeiten wuchsen. Es scheint, daß die organischen Stoffe der verschütteten Pflanzen gegen den Sauerstoff der Atmosphäre, der sonst einen normalen Zerfall eingeleitet hätte, abgeschirmt wurden und sich in Kohlenwasserstoff-Verbindungen umwandelten. Der große Druck und die hohen Temperaturen unter der Erdoberfläche, die seit Jahrtausenden wirken, sind wahrscheinlich die maßgeblichen Faktoren für die Entstehung von Erdöl und Kohle.

Die Kohlenwasserstoffe haben einen beträchtlich unterschiedlichen Wasserstoffgehalt. Den höchsten hat das Methan — Hauptbestandteil des Naturgases. Weniger Wasserstoff dagegen befindet sich in den komplexen flüssigen Kohlenwasserstoffen, aus denen das Erdöl besteht, und noch weniger im Asphalt, der weitaus zähflüssiger ist. Aus der Kohle schließlich ist fast der gesamte Wasserstoff durch noch extremere Temperaturen und Drücke herausgepreßt worden. Diese chemischen Reaktionen müssen schon lange vor der Erschaffung des Menschen in der Erde abgelaufen sein.

Wenn diese Erklärung der Entstehung von Erdöl und Kohle richtig ist, dann kam die Energie, die sie enthalten, in erster Linie von der Sonne und wurde durch die Photosynthese der grünen Pflanzen in organischen Zusammensetzungen gespeichert. Aber selbst wenn die Entstehung dieser Brennstoffe heute noch andauert, kann sie sicher nicht mit dem jetzigen Verbrauch Schritt halten.