Revolutionärer Solarplan So wird Öl für die USA überflüssig

Von Ken Zweibel, James Mason und Vasilis Fthenakis

5. Teil: Wie sieht die Welt in hundert Jahren aus?


Um die Vorgaben für 2050 zu erreichen, werden rund 120.000 Quadratkilometer Fläche für die Installation von Fotovoltaik- und Parabolrinnenkraftwerken benötigt. Diese Zahl erscheint riesig, entspricht aber lediglich knapp 20 Prozent der Landfläche im Südwesten, die unwirtlich ist und sich nicht nutzen lässt. Damit es nicht zu Abschattungen kommt, sehen wir bei unseren Flächenberechnungen genügend Platz vor: Wir multiplizieren die Modulfläche mit dem Faktor 2,5, um die benötigte Landfläche zu ermitteln. Bei Parabolrinnenkraftwerken beträgt dieser Faktor 3.

Exakte Prognosen über 50 oder mehr Jahre sind unmöglich. Versuchsweise führten wir dennoch Hochrechnungen durch, um das volle Potenzial der Solarenergie im Jahr 2100 darzustellen. Wir gingen von einem Gesamtenergieverbrauch von knapp 150 EJ aus und dass die Stromerzeugungskapazitäten in jenem Jahr unsere heutigen um das Siebenfache übertreffen werden.

Zunächst schätzten wir die nötige Menge an Solarkraftwerken ab. Um konservativ zu rechnen, gingen wir von einem historischen Tiefststand der Sonneneinstrahlung auf den Südwesten aus, wie er im Winter 1982 auf 1983 und in den Jahren 1992 und 1993 verzeichnet wurde. Außerdem nahmen wir an, dass es nach 2020 zu keinen weiteren technologischen oder ökonomischen Verbesserungen kommt, obwohl in den nächsten 80 Jahren damit zu rechnen ist. Unter diesen Annahmen könnte der US-Strombedarf mit folgenden Kraftwerkskapazitäten gedeckt werden: 2,9 Terawatt aus Fotovoltaikkraftwerken würden direkt in die Netze eingespeist, weitere 7,5 TW in Druckluftspeicher geleitet. Hinzu kämen 2,3 TW aus Parabolrinnenkraftwerken sowie 1,3 TW aus verteilten Fotovoltaikanlagen. Ergänzt würde die Versorgung durch 1 TW aus Windfarmen und 0,2 TW aus geothermischen Kraftwerken. Die Produktion von Biotreibstoff setzten wir mit 0,25 TW an. Die solaren Anlagen würden rund 430.000 Quadratkilometer Land überdecken – immer noch weniger, als der Südwesten bietet.

2100 könnten regenerative Energiequellen 100 Prozent des US-Strombedarfs und 90 Prozent des Gesamtenergiebedarfs decken. Im Frühjahr und Sommer könnte die solare Infrastruktur genug Wasserstoff erzeugen, um 90 Prozent des Kraftstoffbedarfs im gesamten Transport- und Verkehrswesen zu liefern. Wasserstoff könnte dann das Erdgas ersetzen, das beim Betrieb der Druckluftspeicher-Turbinen eingesetzt werden muss. Zusätzlich würden 180 Milliarden Liter Biokraftstoff den verbleibenden Bedarf an Transportenergie decken. CO2-Emissionen, die bei Energieerzeugung und -Verbrauch anfallen, sänken um 92 Prozent unter das Niveau von 2005. Und all das trotz des von uns veranschlagten jährlichen Wachstums des Energiebedarfs um ein Prozent.

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