Nachhaltigkeit wird definiert als „Fähigkeit, die Grundbedürfnisse aller mit dem zu decken, was verfügbar ist“. Wenn wir diese Logik auf die Energie übertragen, sind wir gezwungen, unser gegenwärtiges Modell zu überdenken. Seit das Konzept der zentralisierten Produktion und Verteilung von Strom vor über einem Jahrhundert entstand, sind potentielle örtliche Energieressourcen tatsächlich selten in Betracht gezogen worden. Doch wenn wir dieses Portfolio an Energien vernachlässigen, das uns vor unseren Türen und mit unseren Mitteln zugänglich ist, dann werden wir weiterhin einen hohen Preis zahlen müssen – sowohl finanziell als auch bezüglich unserer Umwelt. Wenn wir hingegen umdenken und eine Vielzahl von örtlichen Energie- und Wärmequellen nutzen, dann könnte unsere Energiebilanz sich von der Knappheit zum Reichtum entwickeln und dabei billiger, flexibler und umweltfreundlicher werden. Überraschenderweise könnten wir dabei sogar Steuern sparen.
Grüne Energie wurde schon immer mit steigenden Kosten gleichgesetzt. Irgendwie sind Regierung und Verbraucher beim Thema der Stromerzeugung und –verteilung überzeugt, dass gesunde und umweltfreundliche Techniken immer Extrakosten verursachen. Wie oft wird von uns verlangt, eine Kosten-Nutzen-Analyse zu erstellen, die darauf hinausläuft, alles beim Alten zu lassen? Das klassische Lied im Management von „Kerngeschäft und Kernkompetenz“ führte zur Massenproduktion auf Basis einiger weniger Energiequellen, um die Kosten pro Kilowattstunde (kWh) für den Produzenten zu senken. Der heutige Energiemix wird bestimmt durch die Kapazitäten für die Grund- und Spitzenlast zu vorhersehbaren Preisen mit garantierten Margen; dabei werden Zusatzkosten auf den Kunden abgewälzt. Hieraus ergab sich der Einsatz von Kernkraft, Kohle, Erdöl und Erdgas als Hauptquellen. Erneuerbare Quellen wurden grundsätzlich nicht berücksichtigt, da – wie argumentiert wird – die Sonne nur fünf Stunden am Tag scheint und der Wind unberechenbar ist. Außerdem benötigen erneuerbare Energien Reserven und Speicherkapazitäten. So erhöhen sich die Kosten für den Verbraucher oder es werden Subventionen von (bankrotten) Regierungen benötigt, die letztlich auch der Bürger bezahlt – durch höhere Steuern.
Es ist Zeit, diese Logik zu revidieren. Zwei Hauptprinzipien der Blue Economy bestimmen die Identifikation eines neuen Energiemixes über „grünen“ Strom hinaus. Zunächst: „Nutze, was du hast“, dann: „Suche nach mehrerlei Vorteilen“. Um auf diesem Wege Erfolg zu haben, ist eine Änderung der Spielregeln erforderlich. Auf breiter Ebene wird übersehen, dass unser Netz heutzutage Wechselstrom mit 240 Volt Spannung liefert. Fast alle erneuerbare Energie wird jedoch in Gleichstrom gewonnen. Die Einspeisung von Gleichstrom ins Netz erfordert zusätzliches Kapital. Wenn wir jedoch örtliche Stromnetze mit 12 Volt Gleichstrom aufbauen würden, dann könnten viele bereits bekannte doch wenig genutzte erneuerbare Energien ohne größere Investitionen wirtschaftlich werden.
Durch Wechselstrom wird das Potenzial aller erneuerbaren Energien verkannt. Photovoltaik-Zellen werden nur einseitig genutzt, obwohl sie mehr Strom erzeugen könnten, wenn das Sonnenlicht auf beide Seiten trifft und dieses Sonnenlicht auch noch konzentriert wird. Wenn dieser Strom dann direkt in ein 12-Volt-Netz vor Ort eingespeist würde, wäre er günstiger als Netzstrom. Leider wurden unsere Elektroingenieure von der Wechselstromlogik vereinnahmt und autarke Häuser oder Siedlungen mit Investitionen in Reservebatterien in Verbindung gesetzt und somit grundlos für den Verbraucher verteuert. Nur ganz „Grüne“ und Reiche können sich diese Option leisten.
Jeder Nutzer erneuerbarer Energien produziert vor allem Gleichstrom, wandelt ihn dann in Wechselstrom um, um ihn ins Netz zu leiten (teilweise mit Einspeisungstarifen), nur um ihn dann am Verbrauchspunkt wieder in Gleichstrom umzuwandeln. Merken wir eigentlich, wie ineffizient und teuer das ist? Die von Energieeffizienz getriebenen Elektroingenieure setzen auf Gleichstrom als Standard. Über 80 Prozent aller Haus- und Bürogeräte, die Mikroelektronik enthalten, arbeiten mit Gleichstrom, der die Arbeitsleistung mit Mobilität und Miniaturisierung kombiniert. Es genügt, einmal die im eigenen Heim vorhandene Anzahl der Ladegeräte in Betracht zu ziehen, die eigentlich nichts als Umspanner sind, um zu bemerken, wie viel Ineffizienz wir stillschweigend hinnehmen.
Es ist Zeit, den Wechselstrom-Standard zu überdenken, der vor über einem Jahrhundert beschlossen wurde. Die Schaffung lokal begrenzter Gleichstromnetze, die mit örtlichen Energiequellen verbunden werden und leicht verfügbaren Gleichstrom liefern können, ist ein neues, wettbewerbsfähiges Modell, das auf hocheffiziente Weise den Energiebedarf um 60 Prozent ohne Einbußen im Komfort oder der Leistung senken könnte. Ein lokales Gleichstromnetz ist zudem gesünder und sicherer. Der Wechsel zu einem Portfolio lokaler Gleichstromenergie ist nur ein erster Schritt; es werden noch weitere Anpassungen erforderlich, darunter ein intelligenterer Einsatz verfügbarer Ressourcen. Das erste und wichtigste Bündel von Chancen liegt hier bei einer besseren Wassernutzung.
Hauseigentümer und Büronutzer werden schnell zustimmen: Wasser ist der Schlüssel. Es ist immer wieder überraschend, wie wenig Gedanken sich Gebäudedesigner machen, um die Kräfte der Physik zur Verbesserung der Lebensumstände generell und der Energieeffizienz im Speziellen zu nutzen. Beispielsweise funktioniert ein Thermosiphon das ganze Jahr über, denn warmes Wasser steigt immer nach oben. Die heutigen Wohn- und Bürohäuser arbeiten mit Pumpen, trotz Mehrkosten und mehr Energieverbrauch. Wenn hingegen Solarenergie oder auch nur Licht zur Stromerzeugung und zum Erhitzen von Wasser genutzt werden, indem Photovoltaik-Paneele beidseitig genutzt werden wie beim innovativen schwedischen Hersteller Solarus AB, dann können vier bis sechs Paneele genug Strom, Warmwasser und Kühlung für ein ganzes Einfamilienhaus in Skandinavien liefern. Multifunktionale Technologien liefern mehrerlei Vorteile und senken so die Kosten pro kWh.
Während der Thermosiphon Wasser bis zum Dach eines Gebäudes transportiert, könnte der Abwärtsfluss des Wassers – der zuverlässig bei 6 Litern pro Minute liegt – zusätzlichen Strom und weitere Vorteile liefern. Beispielsweise könnte der Fluss die Ozonproduktion zur Wasserreinigung gleich vor Ort aus im Wasser gelöstem Sauerstoff mit Strom versorgen und gleichzeitig das im Wasser enthaltene Chlor zerstören. Wenn Wasser in Tanks bei 80-90°C gespeichert wird, kann es mit 38-40°C entnommen werden und zusätzlich Gleichstrom durch einen Feststoffwärmetauscher liefern, indem die 40-50°C Temperaturunterschied genutzt werden. Diese Energiequelle wurde gewöhnlich als zu vernachlässigen eingestuft, da die Strommenge zu gering für die Einspeisung ins Wechselstromnetz ist.
Diese Gedankengänge nach dem Prinzip „Nutze, was du hast zur Schaffung von mehrerlei Vorteilen“ lassen sich ausweiten auf Abwasser und feste Abfälle. Jedes Gebäude oder Wohnblock einer Stadt übergibt seine Abfälle zu fixen Kosten pro Kubikmeter oder Tonne an einen Dienstleister ab. Doch neuere Erkenntnisse zu biochemischen Reaktionen von Klärschlamm und organischen Festabfällen ermöglichen es, viermal mehr Methan zu erzeugen, als ursprünglich für möglich gehalten wurde. Diese Abfallströme, die garantiert sind, solange Menschen zugegen sind, liefern nun eine sichere und billige Quelle für Methan. Wenn diese intelligente Chemie, die durch Scandinavian Biogas entwickelt wurde, mit der Wirbeltechnologie von AgroPlas aus dem Vereinigten Königreich kombiniert wird, kann auf Nachfrage auf lokaler Ebene Wasserstoff für Brennstoffzellen produziert werden, dabei ist das einzige Nebenprodukt Kohlepulver, das ebenfalls vermarktet werden kann. Zwar wird diese Technologie gern durch Experten übersehen, weil sie zu gut klingt, um wahr zu sein, doch sie ist bereits Wirklichkeit und dabei auch noch wettbewerbsfähig – also wird sie über kurz oder lang zum Umdenken zwingen.
Die größte bestehende Herausforderung liegt darin, dass zu wenige Gebäudedesigner und Energieexperten dazu ausgebildet sind, in diesem Rahmen zu denken. Außerdem fehlt es den Wenigen mit dieser Fähigkeit an Zugang zu gewöhnlichen Geräten und Anlagen, um dies zu implementieren. Die wenigen beschriebenen Chancen und Möglichkeiten sowie Dutzende weitere, die auf blueeconomy.de beschrieben sind, werden daher verständlicherweise als unmöglich, futuristisch oder mindestens als zu teuer angesehen. Es ist Zeit, von der Fantasie hin zur Vision zu gelangen, die auf wissenschaftlichen Erkenntnissen beruht, damit diese Chancen bald zum Mainstream werden. Dies erfordert den Führungsgeist einiger weniger und die Bereitschaft, unsere Gewohnheiten hinter uns zu lassen. Dann können wir gemeinsam den so nötigen Wandel von Geschäftsleben und Gesellschaft hin zur Nachhaltigkeit anpacken – mit dem, was wir haben!
