Neue Technologien zur Stromerzeugung

Wärme- und Wasserkraftwerke haben auch einige Nachteile:

Fossile Energieträger wie Kohle oder Erdöl sind nur begrenzt verfügbar. Jede Verbrennung führt durch Bildung von Schadstoffen und Kohlenstoffdioxid zu einer Umweltbelastung. Die Ausbaumöglichkeiten der Wasserkraft sind begrenzt.

Stromgewinnung aus der Sonnenstrahlung wurde ursprünglich zur Energiegewinnung für Satelliten eingesetzt. Die Fotovoltaik wurde so weit verbessert, dass sie heute in vielen Bereichen des täglichen Lebens eingesetzt wird. Uhren und Taschenrechner, Notrufsäulen und auch Berghütten werden von Solarzellen mit Strom versorgt. Viele Solarzellen werden zu großen Modulen zusammengesetzt, die allerdings große Flächen benötigen. Die elektrische Energie dieser Anlagen wird in Wechselstrom umgeformt und ins Verbundnetz eingespeist.

Voraussetzung für eine leistungsstarke Fotovoltaikanlage ist genügend Sonneneinstrahlung. Diese schwankt in Österreich zwischen 1 kW/m² an einem sonnigen Tag und nur etwa 20 W/m² an einem trüben Wintertag.

Holz, Pflanzen und Abfälle von Tieren und Menschen zählen zur Biomasse. Biomasse kann fest, flüssig oder gasförmig sein. Sie ist eine umweltfreundliche Energiequelle. Dabei werden schnell wachsende „Energiepflanzen“ wie Weide, Pappel, Erle, Robinie und Elefantengras (siehe Abbildung) genützt. Neue Techniken zur Gewinnung und Verbrennung nachwachsender Rohstoffe ermöglichen einen verbesserten und umweltfreundlichen Einsatz für Heizzwecke.

An Meeresküsten, an denen zwischen Ebbe und Flut ein genügend großer Höhenunterschied besteht, kann man ein Wasserkraftwerk betreiben. In Frankreich wurde in St. Malo das erste Gezeitenkraftwerk errichtet. Bei diesem beträgt der Höhenunterschied 12–13 m.

Die Turbinen sind so gebaut, dass sie sowohl beim Wechsel von Ebbe zu Flut als auch umgekehrt Strom erzeugen.

Die Nutzung von Wasserstoff zur Stromerzeugung und als Antrieb von Fahrzeugen ist eine junge Technologie. In einer Brennstoffzelle wird durch eine chemische Reaktion aus Wasserstoff und Sauerstoff wieder Wasser. Dabei wird elektrische Energie geliefert. Der Vorgang ist im Prinzip die Umkehrung der Elektrolyse, bei der unter Einsatz von Strom Wasser in die Gase Wasserstoff und Sauerstoff zersetzt wird.

Brennstoffzellen werden derzeit schon in der Raumfahrt, bei U-Booten und zum Antrieb von Elektrofahrzeugen eingesetzt.

Ein Vorteil der Wasserstofftechnologie ist, dass sich Wasserstoff in großen Mengen speichern lässt. Allerdings ist die Erzeugung von Wasserstoff zurzeit noch sehr teuer.