Schadstrom

Als Schadstrom bezeichne ich den Strom, der produziert, aber nicht benötigt wird. Denn wenn dieser Strom in das Stromnetz geleitet wird, kommt es zu Schäden an den Stromnetzen. Um das zu verhindern, stehen oft bei gutem Wind, einige Propeller in den Windparks still.

Da es andererseits nicht zu Stromabschaltungen kommen darf, müssen wir die Stromerzeugung auf den Spitzenbedarf auslegen. Da sich Ökostrom aber nicht bedarfsgerecht produzieren lässt, wird  in Zukunft der Schadstrom zu bestimmten Zeiten massiv zunehmen. Heute zahlen wir übrigens Geld dafür, dass uns unsere Nachbarländer den überschüssigen Strom abnehmen. Doch das ist keine dauerhafte Lösung.

Aus diesem Grunde machen Ladestationen für E-Autos keinen Sinn. Besser wären wechselbare Akkus, die nutzungsunabhängig und akkuschonend mittels Schadstrom geladen werden. Das würde die auch die Akzeptanz der Elektromobilität fördern. Eine andere Nutzung wäre die Produktion von Wasserstoff für Brennstoffzelle oder synthetische Kraftstoffe mittels Schadstrom.

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Perspektiven

Wenn wir uns Gedanken über die Energiequellen der Zukunft machen, müssen wir uns auch mit der Frage beschäftigen, welche Art von Energie für welche Anwendung geeignet ist. In den Sozialen Medien tauchen immer wieder interessante Lösungen auf, die entweder von Firmen stammen, die ihr Produkt vermarkten wollen, oder von Anhängern einer bestimmten Energieart, die nur die Vorzüge, der von ihnen bevorzugten Energie, anpreisen und gelten lassen wollen.

Grundsätzlich wird sich die Energieart, die für eine bestimmte Anwendung zum Einsatz kommt, in einem freien Markt über den Preis bilden. Was heute noch zu teuer ist, könnte schon morgen wesentlich günstiger sein, weil die Wissenschaft ein neues Verfahren oder eine neue Materialkombination entwickelt hat. Trotzdem muss man sich vorab ein paar grundlegende Gedanken über die Eigenschaften der jeweiligen Verbraucher machen, um Fehlentwicklungen zu vermeiden.

Es macht zum Beispiel keinen Sinn, wenn "Effizienzpäpste" die Brennstoffzelle für Autos ablehnen, aber manche Firmen Häuser mit Brennstoffzellen heizen wollen. Häuser sind immobil und können mit Zuleitungen kontinuierlich versorgt werden. Autos müssen ihren "Energierucksack" immer mit sich herumschleppen. Dabei spielen im Gegensatz zum Haus, beim Auto das Gewicht und die Größe des Energiespeichers eine wichtige Rolle.

Da niemand in die Zukunft schauen kann und weiß, was morgen für Erfindungen gemacht werden, beruhen die folgenden Gedanken auf dem zurzeit machbaren, ohne den Anspruch zu haben, absolut zu sein und für alle Ewigkeit zu gelten.

Haushalte

Fußbodenheizung vs. Radiator, Quelle: unbekannt

Für Haushalte wird Energie für die elektrischen Verbraucher sowie für warmes Wasser und die Heizung benötigt. Für warmes Wasser und die Heizung bieten sich Wärmepumpen an. Wärmepumpen in Kombination mit einer optimalen Wärmedämmung und einer Fußbodenheizung sind ideal.

Selbst Altbauten und unter Denkmalschutz stehende Gebäude mit einer geputzten Fassade kann man gut von außen dämmen. Bei denkmalgeschützten Gebäuden muss die Fassade im Original abgebildet werden, was etwas teurer wird, aber machbar ist.
Bei Klinkerbauten, die unter Dankmalschutz stehen, wird es allerdings richtig aufwendig, da diese Hauser nicht einfach "eingepackt" werden können, sondern innen gedämmt werden müssen.
Wenn Klinkerbauten nicht unter Denkmalschutz stehen, kann der Eigentümer entscheiden, ob er den aufwendigen Weg der Innendämmung wählt oder seinem Eigentum einen neuen Look verpasst.

Fußbodenheizungen sind nicht nur für Neubauten geeignet. Es gibt inzwischen auch Lösungen, um Bestands- und Altbauten einfach nachzurüsten. Da die Zimmerhöhe bei uns in Deutschland meist etwa 2,50 Meter oder mehr beträgt, kann man etwa 3 cm für die Fußbodenheizung opfern. Sogar die Türen können erhalten bleiben, wenn man sie unten einfach um die 3 cm kürzt.

Übrig bleibt die Stromversorgung, die auf die herkömmliche Weise über den Stromanschluss geschieht.
Allerdings sollte man auch einmal darüber nachdenken, ob man in Haushalten nicht zusätzlich noch Gleichstrom installieren sollte, den heute viele elektrische Geräte benötigen. Gleichstrom hat den Nachteil, dass er nicht verlustfrei über große Entfernungen transportiert werden kann, darum hat sich der Wechselstrom durchgesetzt. Doch im Hinblick auf die Zukunft könnte eine Photovoltaikanlage auf dem Dach und ein paar robuste (Blei) Akkus im Haus PCs, Smartphones, Fernseher und LEDs recht gut mit Gleichstrom versorgen. So muss der Strom der Photovoltaikanlage nicht erst in Wechselstrom um- und später im Gerät wieder in Gleichstrom zurückgewandelt werden. Ganz nebenbei würden dadurch auch Netzgeräte und damit "Seltene Erden" eingespart.

Industrie

Arbeit mit Trennscheibe, Quelle: Pixaby, Janno Nivergall

Mit Ausnahme der Schwerindustrie dürften im verarbeitenden Gewerbe die Energiearten anfallen, wie sie auch in Haushalten üblich sind. Die Palette reicht vom Wechselstrom 220V bzw. 380 V für die Produktion bis zu Gleichstrom in den Büros für Telefone, PCs und Beleuchtung. Für die sanitären Einrichtungen und die Heizung gibt es das warme Wasser aus den Wärmepumpen.

Schwerindustrie

Solarofen in Odeillo (F) Quelle: Pixabay

Bei der Gewinnung und Verarbeitung von Metallen werden hohe Temperaturen benötigt, für die es in unseren Breiten kurzfristig keine reale Alternative zum Erdgas gibt. Mittel- und langfristig könnte man darüber nachdenken, solche Produktionsstätten in die Nähe des Äquators zu verlagern, da dort mit Hilfe von Hohlspiegeln die Sonnenenergie auf einen eng begrenzten Raum konzentriert werden kann, um die hohen Temperaturen zu erreichen.

Flugzeuge

Blick aus Flugzeugfenster auf Tragfläche, Quelle: M. Wölfer

Als Treibstoff für Flugzeuge und Helikopter sind wegen des geringen Gewichts und Volumens, im Augenblick synthetische Kraftstoffe (e-Fuels, e-Kerosin) die richtige Wahl.

Seenotrettung mit Helikopter, Quelle: M. Wölfer

Schiffe

Passagierschiff in Bordeau, Quelle: M. Wölfer

Bei Schiffen kommen heute zwar um 360° Grad drehbare, elektrische Propellergondeln zum Einsatz, doch da die Batterien für längere Reisen sehr groß und schwer sein müssten, würde weniger Nutzlast und Raum zur Verfügung stehen, was unwirtschaftlich wäre und die Transportkosten in die Höhe treiben würde. Darum werden sich hier wahrscheinlich synthetische Kraftstoffe (e-Fuels, e-Diesel) durchsetzen.

Für Freizeitmotor- oder Segelboote mit Hilfsmotor auf Binnengewässern sollten Akkus ausreichen, während für den Bereich der offenen Meere aus Sicherheitsgründen eine etwas robustere Motorisierung mit synthetischen Kraftstoffen sinnvoll erscheint. 

Bahn / Güterverkehr

Güterzug, Quelle: Pixabay

Züge sind schienengebunden und fahren auf festen, vorgegebenen Routen. Diese Konstellation verlangt einfach nach einer externen Energiezufuhr - der Oberleitung. Vorteilhaft ist hier, dass bereits viele Strecken elektrifiziert sind.

LKW / Busse

Busse bei Nacht, Tokyo, Quelle: M. Wölfer

Nach aktuellem Stand sind Batterien für LKWs ungeeignet, da aufgrund des Fahrzeuggewichtes die Akkus zu schnell entladen werden. Für LKWs und Fernreisebusse wären daher Brennstoffzellen oder synthetische Kraftstoffe (e-Fuels, e-Diesel) sinnvoll.

Für Linienbusse, die genau vorgegebene Strecken fahren, sind dagegen wieder Elektroantriebe und Akkus möglich, da die Akkus an den Haltestellen induktiv geladen werden können.

Autos

Cabriolet in Habanna, Quelle: M. Wölfer

Es ist schwer vorauszusehen, welche Antriebsart sich bei Autos durchsetzen wird. Wahrscheinlich wird es einen Mix geben.

Für Fahrzeuge, die mehr im nahen Wohn- bzw. Lebensumfeld genutzt werden, bietet sich die e-Mobilität oder bei seltener Nutzung Hybridantriebe an. Für Fernreisen und schwere Fahrzeuge (Wohnmobile)  wären vielleicht Brennstoffzellen oder synthetische Kraftstoffe besser. Alles hat seine Vor- und Nachteile. 

Motorräder

Motorrad, Quelle: M. Wölfer

Was für Autos gilt, kann auch auf Motorräder übertragen werden. Für Sonntagausflüge in die nahe Umgebung bieten sich e-Motorräder mit Akkus an, für Langstreckenreisen sind dagegen wohl eher synthetische Kraftstoffe geeignet.

Warentransport

Selbstfahrende ContainerCarrier, Quelle: Internet, Rotterdamer Hafen

Es ist eine Unsitte, Güter per Schiff oder sogar per Flugzeug teilweise mehrfach um die Erde zu schicken. Damit nutzen Industrie und Handel nur das Lohngefälle in Niedriglohnländern aus, um Waren bei uns unter dem realen Wert an den Mann, die Frau oder das Diverse zu bringen, und um höhere Gewinnmargen zu realisieren. Darum sollten in Zukunft lokal produzierte Güter auch lokal verkauft und verbraucht werden.

Für Waren oder Rohstoffe, die unbedingt transportiert werden müssen, sollte zuerst der Schiffs- oder Bahntransport geprüft werden. Nur für schnell verderbliche Waren, die in der Region des Verbrauchers nicht herstellbar sind, aber unbedingt benötigt werden, bietet sich das Flugzeug an.

Mit einem gut durchdachten Verbund von See-, Binnenschifffahrt und der Bahn können Güter in Containern von irgendwo zu den Endbahnhöfen zu transportieren. So müssen LKWs nicht von Skandinavien bis Gibraltar fahren. Am Endbahnhof werden die Container entladen und können dann mit LKWs für die Großabnehmer oder mit Sprintern und Vans zum Endverbraucher (letzte Meile) gebracht werden.

Reisen

Urlaubsgepäck, Quelle: M. Wölfer

Der Mensch interessiert sich für seine Umgebung und auch für ferne Länder. Früher war das nur sehr reichen Menschen und Forschern vorbehalten. Das hat sich glücklicher Weise geändert. Anstatt Waren auf Reisen zu schicken, sollten daher besser die Menschen reisen. Mit der Beschränkung auf regionale und saisonale Produkte im Alltag, können die Reisenden neben den optischen Eindrücken so auch noch die regionalen, kulinarischen Genüsse kennenlernen und ihre Reiseerlebnisse noch viel intensiver und länger im Gedächtnis behalten.

Städte

Tokyo, vom Fernsehturm, Quelle: M. Wölfer

Man darf den Menschen nicht vorschreiben, wie sie sich fortzubewegen haben. Auch wenn Fahrradpäpste, Klimaaktivisten und Grüne gern das Fahrrad vorschreiben würden, gibt es Alternativen. Wir dürfen nicht zulassen, dass ideologisch besessene Politiker und Aktivisten einfach die Autos aussperren, oder durch Behinderungen, Geschwindigkeitsbeschränkungen oder andere Nötigungen verbannen. Das Fahrrad ist vielleicht die Wahl der Jugend, aber wie sollen Senioren und Behinderte bei Wind und Wetter, Kälte und Glatteis in die Stadt kommen? Sind wir mittlerweile so arrogant geworden, dass Menschen, die ihr Leben lang gearbeitet und ihre Steuern zum Wohl der Allgemeinheit gezahlt haben, einfach ausgeschlossen und beiseite geschoben werden? Oder warten einige erst auf eine EU-Richtlinie oder irgendein UN-Pamphlet, das uns zu geistig uniformierten Marionetten macht, um uns vorzuschreiben, dass ältere Menschen auch den Schutz der "Barrierefreiheit" genießen?

Andererseits bleibt dem aufmerksamen Bürger natürlich nicht verborgen, dass es in den Städten langsam für die vielen Menschen und deren Fortbewegungsmittel zu eng wird. Wir verschwenden kostbare Lebenszeit in Staus. Wir warten vor roten Ampeln und fahren mehrmals um einen Häuserblock, um einen Parkplatz zu finden. Mit wenigen Ausnahmen stehen die Autos aber in den Städten die meiste Zeit nur herum. Darum brauchen wir ein positives Konzept für den innerstädtischen Verkehr.

U-Bahn

U-Bahn Haltestelle, Quelle: Pixabay

In großen Städten gibt es heute bereits U-Bahnen, die meist ein engmaschiges Netz aufweisen. Bei einer kurzen Zugfolge von 5 - 10 Minuten müssen die Menschen nicht einmal ständig auf die Fahrzeiten achten. Sie gehen aus dem Haus und steigen in etwa 250 Metern Entfernung in den U-Bahnhof hinab und steigen in die nächste Bahn. Selbst wenn ihnen gerade der Zug vor der Nase weggefahren ist, geht es in maximal 10 Minuten weiter. So kommt man recht zügig ans sein Ziel.

Allerdings ist noch viel im Bereich der Fahrgastinformation zu tun. Wenn man als ortsfremder Gast in eine Stadt kommt und ein öffentliches Verkehrsmittel nutzen möchte, fühlt man sich sehr verlassen. Jede Stadt hat ein anderes System, und es ist zumindest nicht kurzzeitig möglich, sich als Staatsbürger mit guten Sprachkenntnissen zurechtzufinden. Wie geht es da erst ausländischen Reisenden? Hier sollte man mal über ein weltweit gültiges einheitliches System nachdenken.
Wie in einem Smartphone könnte der Gast in seiner Sprache das gewünschte Ziel eingeben, und es werden ihm bis zu drei Alternativen gezeigt. Wenn er sich entschieden hat, wird ein "Reiseplan" mit der dazugehörenden Fahrkarte ausgedruckt. Auf dem Plan steht dann detailliert, wo er in welches Verkehrsmittel der Line x, y oder z auf Bahnsteig/Haltestelle A, B oder C ein-, um- oder aussteigen muss, um an sein Ziel zu gelangen. Dabei sollte auch ein Ticket für die gesamte Strecke reichen, die jeweiligen Teilstreckenbetreiber können das unter sich korrekt aufteilen, damit muss der Fahrgast nicht belästigt werden.

Stadtmobile

Flurfürderfahrzeuge in Fabrikhalle, Quelle: unbekannt

In kleineren oder mittleren Städten in denen es keine U-Bahnen gibt, bieten sich "Stadtmobile" oder IPCs (Individual Passenger Cab) an. Alle reden heute von "autonomem Fahren", von "Elektromobilität", von "Car-sharing" und von "Digitalisierung", um die Schlagworte aufzuzählen. Die Begriffe sind so überladen, die Komplexität und die Sicherheitsauflagen so groß, so dass die Entwicklung nur langsam voran schreitet. Dabei gibt es eine Lösung, die schon fast fertig ist.

Schauen wir einfach in die Fabriken. Dort gibt es Flurförderfahrzeuge, die fahrerlos, elektrisch und von einem zentralen Computer gesteuert fahren. Das funktioniert nicht nur in Fabriken. In Rotterdam werden die Container im Hafen von solchen Fahrzeugen transportiert. Diese fahrerlosen LKWs fahren übrigens in Augenblicken, in denen es etwas ruhiger zugeht, selbstständig zum Akkuwechsel.
Wenn wir diese Fahrzeuge etwas modifizieren, und sie zusätzlich in Röhren fahren lassen, haben wir eine Lösung für unsere Städte. Durch die Röhren sind die Fahrspuren getrennt, und wenn weder Menschen noch Tiere einen Zugang zu diesen Röhren haben, erhöht das die Verkehrssicherheit. In der Innenstadt und der historischen Altstadt sollten diese Fahrzeuge unterirdisch fahren. In Randbezirken kann man anfangs aus Kostengründen Halbröhren über die Straßen bauen, die dann später, wenn die Straße oder die Kanalisation einmal erneuert werden müssen, unter die Erde verlegt werden.

Die Steuerung dieser Stadtmobile geschieht am besten über einen Zentralrechner. So kann der Computer schon aufgrund der Vorbestellungen mögliche Staus erkennen und weiträumig umfahren, was mit Kamera und Bordcomputern beim autonomen Fahren nicht so einfach ist.

Die Bezahlung kann Entfernungs- oder Zonenbezogen, wie das heute beim öffentlichen Nahverkehr üblich ist, geschehen. Allerdings wird nicht die tatsächliche Strecke, sondern die direkte Entfernung für die Berechnung zugrunde gelegt, da der Nutzer keinen Einfluss auf die tatsächliche Fahrtroute hat.

Die Buchung dieser Stadtmobile geschieht per App oder Internet. Für Senioren, die damit nicht umgehen können, gibt es seniorengerechte Terminals an den Ein- und Ausstiegsstellen. Dann können Senioren ihre Rollatoren in diese Mobile schieben, den Rollator an einer Halterung fixieren, sich setzen,  anschnallen und in die Fußgängerzone fahren.

Für das Gepäck gibt es spezielle standardisierte Transportboxen, die auch in Autos und andere Transportmittel passen. An den Ein- und Ausstiegsstellen in der Innenstadt gibt es Schließfächer, in denen diese Boxen gelagert werden können. So können die Menschen ihre Einkäufe dort zwischenlagern, und müssen die Päckchen, Pakete und Tüten nicht die ganze Zeit mit sich herumschleppen.

Um Vandalismus zu verhindern, prüft eine Kamera, sobald der Benutzer ausgestiegen ist, den Innenraum auf Müll, Gaffities oder Beschädigungen. Da die Benutzer sich beim Ordern anmelden müssen, kann man Hinterlassenschaften und Schäden sofort zuordnen und die Verursacher zur Rechenschaft ziehen.

Um das Stadtbild auch für Touristen attraktiv und fotogen zu machen, sollten die historischen Alt- und die Innenstädte ausschließlich Fußgängern vorbehalten bleiben. Das bedeutet, dass auch Fahrräder nicht hindurchgeschoben werden dürfen. Für sie gibt es Wege um diese Bereiche, und abschließbare Fahrradständer vor der Alt- und Innenstadt. Das hat den Vorteil, dass man in den Alt- und Innenstädten auch auf störende Verkehrsschilder, Fahrradständer etc. verzichten kann.

Ausflüge

Blick ins Tal, Quelle: M. Wölfer

Natürlich sollen die Menschen ihre Autos behalten und sich damit außerhalb der Städte individuell fortbewegen. Für die Autos stehen vor der Stadt Garagen zur Verfügung, wie das zum Beispiel in Venedig heute schon üblich ist. Will jemand verreisen oder einen Ausflug ins Grüne machen, bestellt er ein Stadtmobil per App und lässt sich zu seinem Auto transportieren. Dort lädt er sein Gepäck um und gibt das Stadtmobil wieder frei.

Bahn / Personenbeförderung

Schwebebahn Seattle, Quelle: Pixabay, Michael Schwarzenberger

Für eilige Reisende und Geschäftsreisende bietet sich der "Hyperloop" an. Das ist ein Projekt von Elon Musk. Er stellt sich einen Zug in einer Röhre vor, in der die Luft reduziert wird, um den Luftwiderstand zu verringern. Durch den verringerten Luftwiderstand gibt es weniger Reibung. Dadurch kann Energie gespart und eine höhere Geschwindigkeit erreicht werden. Momentan tüfteln viele Gruppen an dem optimalen Zug und dessen Antrieb. Aber den gibt es schon, denn unsere Industrie war, bevor Deutschland in den Schlaf fiel, ihrer Zeit weit voraus. Ein Firmenverbund hatte eine Magnetschwebebahn, den Transrapid entwickelt. Der Vorteil einer Magnetschwebebahn liegt darin, dass sie mittels Magnetfeld schwebt und keinen Kontakt zum Untergrund und damit keine Reibung hat. Außerdem braucht sie selbst keinen Antrieb mitzuschleppen, da sie von einem wandernden Magnetfeld, das in der Fahrbahn integriert ist, bewegt wird. Es muss also kein schweren Motor mitgeschleppt werden. Man muss nur die alten Baupläne aus der Schublade nehmen, den Transrapid etwas verkleinern und die Ein- und Ausstiege für eine luftleere Röhre anpassen.

Der Transrapid wurde in Deutschland entwickelt und existiert bereits seit 1985. Leider wollte ihn damals niemand nutzen, wahrscheinlich weil er seiner Zeit weit voraus war. Selbst die so "weitsichtigen" Grünen haben sich dagegen ausgesprochen. Wahrscheinlich sind denen Einschränkungen und Verbote für die Bürger lieber als technischer Fortschritt. Doch der Transrapid ist nicht verschwunden. Er wird seit 2002 kommerziell in China zwischen der Stadt Schanghai und dem Flughafen genutzt. Heute hätte er als "Hyperloop" eine Zukunft, nur irgendwo schlafen wieder einige Verantwortliche tief und fest.

Urlaub

Karibikstrand Varadero, Quelle: M. Wölfer

Für Urlaubsreisende kann übrigens auch die gute alte Eisenbahn genutzt werden. Schließlich sollte der Urlaub mit der Reise beginnen. Warum also schnell und stressig ans Ziel hasten? Die Reisenden könnten ihr Auto auf den Wagon eines Reisezuges fahren, ihr Wohn/Schlafabteil belegen, dann im Bordrestaurant speisen und sich schließlich noch einen Drink im Barwagen mit angenehmer dezenter Pianomusik genehmigen, bevor sie sich in ihrem Abteil ins Bett begeben. Je nach Entfernung wachen die Menschen am nächsten Morgen am Urlaubsort auf und fahren nach einem reichhaltigen Frühstück mit ihren Autos zum Urlaubsquartier.
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