Der Energietransport ist eine wesentliche Komponente einer Energieversorgung. Energieerzeugung und Energieverbrauch finden meist in einem räumlichen Abstand voneinander statt.
Bedeutung des Energietransportes
Verschiedene Energieerzeuger sind erst ab einer bestimmten Leistungsgröße – beispielsweise Großkraftwerke zur Stromerzeugung wie Kohle- und Kernkraftwerke – wirtschaftlich und damit ökologisch vertretbar zu betreiben. Dies gilt auch für Anlagen zur Rauchgasreinigung, die erst ab einer entsprechenden Anlagengröße wirtschaftlich betrieben werden können. Zur Verteilung des erzeugten Stroms ist dann ein Verteilersystem, in diesem Fall das Stromleitungsnetz, erforderlich.
Dies gilt auch für viele erneuerbare Energien, etwa die Windenergie oder die Stromerzeugung mit solarthermischen Kraftwerken. Die variable Stromerzeugung kann über ein entsprechend leistungsfähiges Stromnetz ausgeglichen werden, weil an verschiedenen Standorten zu unterschiedlichen Zeiten Wind und Sonne die Stromerzeugung ermöglichen.
Energietransport verschiedener Energieformen
Verschiedene Energien und Energieträger werden auf verschiedene Weise transportiert:
| Energieträger | Beispiel | Transportmittel |
|---|---|---|
| chemische Energieträger | Kohle, andere feste Brennstoffe | Schiff, Bahn, LKW |
| Erdöl, Methanolwirtschaft | Schiff, Bahn, LKW, Pipeline | |
| Erdgas, Wasserstoffwirtschaft | Schiff (Flüssigerdgas), Pipeline, Leitungsnetze | |
| Elektrizität | elektrischer Strom | Verbundnetz |
| Wärme | Heißes Wasser (z.B. 130 Grad C) | Fernwärmenetz, Nahwärmenetz |
| elektromagnetische Strahlung | Laser, Mikrowellen | weltraumgestützte Solarenergiegewinnung |
Die in der Tabelle kursiv dargestellten Einträge verweisen auf in Entwicklung befindliche Techniken des Energietransports. Die Transportverluste betragen für Pipeline-, Tanker- oder Bahntransporte üblicherweise Bruchteile eines Prozents, bei elektrischen Leitungen muß man mit Verlusten von etwa 1-3 %/1000km rechnen. Im gesamten deutschen Stromnetz treten Verluste von etwa 5% auf, die dann noch die Transformationsverluste mit einschließen.
Energietransport und Energiespeicherung
Energietransport kann die Energiespeicherung ermöglichen beide einn Ausgleich zwischen Energieangebot und Energienachfrage. Beide sind in einem weiten Bereich gleichermaßen geeignet, gerade den erneuerbaren Energien den Weg zu einer grundlastfähigen Vollversorgung zu ebnen.
Windenergie kann in einem europäischen oder übergeordnetem Verbundnetz ohne weiteres zu einer nahezu durchgehenden Teilversorgung beitragen, indem die durch das Windangebot produktiven Windparks Strom in ein großräumiges Verbundnetz einspeisen. Je größer die räumliche Ausdehnung der durch das Stromnetz verbundenen Windparks ist, desto gleichmäßiger wird Windstrom in das Netz eingespeist.
Alternativ dazu kann die Energiespeicherung dazu beitragen, das Windstromangebot der Stromnachfrage anzugleichen. Dazu werden in regionalen Windparkverbünden Stromspeicher eingesetzt, die die Überschussproduktion zwischenspeichern.
Derzeit gibt es kaum technische Lösungen, die die notwendigen großen Strommengen wirtschaftich zwischenspeichern können – der Einsatz von Verbundnetzen ist daher die einzige heute verfügbare skalierbare Technik.
Beispiel 2 – Photovoltaik in Deutschland oder solarthermische Kraftwerke in der Sahara:
Photovoltaik mit Batteriespeichern kann ebenso zu einer kontinuierlichen Stromversorgung beitragen, wie solarthermische Kraftwerke in der Sahara oder in Spanien, die zur Überbrückung der Nacht mit Wärmespeichern ausgestattet sind. Einzig die Verfügbarkeit wirtschaftlich nutzbarer Batterien schränkt den Einsatz der Photovoltaik zu einer vollständigen Grundlastversorgung ein.
Ein weltumspannendes Stromversorgungsnetz könnte theoretisch die Weltstromversorgung rund um die Uhr decken: Irgend wo ist immer Sonne. Ein weltumspannendes Stromversorgungsnetz ist eine technische und politische Herausforderung: Die Investitionssummen in der Größenordnung mehrer 1000 Milliarden Euro werden nur dann fließen, wenn eine weltweite politische Stabilität über 50 bis 100 Jahre gewährleistet wird.
1999-06-12: INIT