Projekt: Erneuerbare Energien

08.02.2017

Am zurzeit und wahrscheinlich auch noch zukünftig besonders aktuellen Thema "regenerative Energien" beteiligten sich Schülerinnen und Schüler der 10. und 11. Klassen unserer Schule. Nachdem wir konventionelle und erneuerbare Energieformen kennen gelernt hatten, konnten die Schüler/innen bei Besichtigungen anschaulich erfahren, wie umweltfreundliche Energien erzeugt, genutzt und gespeichert werden können.

Biogasanlage in Unterstall

Unser Termin zur Besichtigung der Biogasanlage in Unterstall war der 13. Oktober 2016. Die Biogasanlage wird von den Stadtwerken Ingolstadt betrieben und erzeugt durch die Kraft-Wärme-Technik gleichzeitig Wärme, die als Heizung für die Grundschule Unterstall genutzt wird, und Strom, der ca. 1 500 Haushalte versorgen kann. Besonders positiv kann hervorgehoben werden, dass die Anlage ausschließlich mit Mais, Gülle und Gras betrieben wird und dieses unmittelbar von Landwirten aus der näheren Umgebung angeliefert werden kann, was natürlich den umweltschonenden Aspekt noch mehr in den Vordergrund rückt.

 

Windradbesichtigung in Dezenacker

Der 21. Oktober war unser Windradbesichtigungstermin. Der Aufstieg, der über senkrechte Leitern erfolgte, war natürlich ein ziemlicher Kraftaufwand, denn die Nabenhöhe des Windrades beträgt immerhin 68 m. Unser Aufstieg wurde allerdings mit einem gigantischen Blick in die Umgebung belohnt.

 

Natürlich wurden wir auch über technische Daten des Windrades informiert, z. B. über Rotor, Getriebe, Generator, die Steuerung über einen Mikroprozessor usw. Erfreulich ist es, zu hören, dass Windenergie nicht nur eine der billigsten regenerativen Energiegewinnungsmöglichkeiten ist sondern auch eine der umweltschonendsten und bei unseren Windverhältnissen immerhin ca. 450 Haushalte von einem Windrad mit Strom versorgt werden können.

Nahwärmenutzung durch die Stadtwerke Neuburg

Am 27. Oktober 2016 durften wir, nach einer Einführung am Stadtwerkesitz in der Grünauer Straße, die unmittelbare Nutzung der Nahwärme d. h. der Abwärme der Firma St. Gobain am Firmensitz miterleben. Das Nahwärmenetz ist bereits jetzt schon sehr gut ausgebaut, es sind mittlerweile 1 000 Wohnungen, das Pflegeheim und die Seniorenwohnanlage am Schwalbanger, das Krankenhaus, das Descartes-Gymnasium, das Freibad am Brandl und diverse andere Abnehmer angeschlossen. Die Stadtwerke nutzen und vertreiben aber nicht nur die Abwärme der Glaswerke, für 2017 ist auch noch die Abwärmenutzung der Firma Rockwool geplant bzw. kann genutzt werden.

 

Neben der Wärmeversorgung erfolgt mittlerweile auch eine Energieversorgung durch die Stadtwerke Neuburg. Durch den Betrieb mehrerer Blockheizkraftwerke, die mit Erdgas betrieben werden, am Standort der Glaswerke und am Schleifmühlweg, wird die Wärme- und Stromversorgung der Firmen Donau-Malz, Audi, Wilhelm-Frankl-Kaserne, Magna-Fabrikhalle usw. sichergestellt. Der Gesamtwirkungsgrad bei Blockheizkraftwerken (Wärme- und elektrische Energie) liegt bei diesen modernen Anlagen bei 91 Prozent. Zur Energiesicherheit wird auch noch eine Biogasanlage genutzt.

Laufwasserkraftwerk in Bittenbrunn

Unser Termin zur Besichtigung der Staustufe in Bittenbrunn war der 10. November 2016.

Bei dem von uns besichtigten Wasserkraftwerk handelt es sich um ein Laufwasserkraftwerk, d. h. die Energie wird aus der Strömung von fließendem Wasser gewonnen. Über Turbinen und Krafträder, die einen Generator antreiben wird die Wasserkraft nutzbar gemacht. Das von EON betriebene Kraftwerk erzeugt ausschließlich Bahnstrom, der in das Netz der DB eingespeist wird.

 

Energieautarkes Haus in Unterhausen

Am 17. November 2016 führte uns unsere letzte Exkursion nach Unterhausen, wo wir eine stromenergieautarke Hausanlage besichtigen durften.

Der größte Stromanteil wird mit Hilfe von Fotovoltaiganlagen erzeugt, die nicht nur auf den Dächern montiert sind, sondern auch auf Terrassenüberdachungen. Während der Sonnenscheinperioden kann der gesamte Strombedarf (einschl. Elektroauto) über diese Anlagen gedeckt werden und noch zusätzlich Strom in das allgemeine Stromnetz eingespeichert werden. Zum Überbrücken sonnenloser Zeiten werden Batteriespeicher (Lithium-Ionen-Batterien) eingesetzt. Während der sonnenarmen Zeiten, z. B. im Winter wird der Strom mit Hilfe eines Blockheizkraftwerkes erzeugt, welches auch noch für die nötige Wärme im Haus, während der kühleren Perioden sorgt.

Neben den herkömmlichen Solarzellen sorgt eine moderne Power-to-Heat-Anlage, die wesentlich effektiver arbeitet, für die Warmwasserversorgung.

Selbstverständlich werden trotz dieser eigenen und damit kostengünstigen Stromerzeugung auch Stromsparmaßnahmen eingesetzt, indem die gesamte Hausanlage mit LED-Leuchten erhellt wird.

Informationsvortrag "Erneuerbare Energien" von Herrn Otto. Kuffer

Als Abschluss unserer umfangreichen Informationssammlung bezüglich erneuerbarer Energien erhielten wir am 8. Dezember 2016 umfassende zusätzliche Informationen beim Vortrag von Herrn Kuffer, bzgl. Erzeugung, effektiver Nutzung und Speicherung der regenerativen Energien. Ein ganz wichtiger Punkt waren hier Informationen über die geplanten und stark umstrittenen Stromtrassen durch Deutschland bzw. Bayern – eine davon direkt vor unserer Haustür. Wir erfuhren, dass das gesamte Bundesgebiet, einschl. Bayern, ausreichend mit Strom versorgt ist, und das auch nach der Abschaltung der Kernkraftwerke. Bis zur geplanten Fertigstellung der Stromtrassen 2022 werden die erneuerbaren Energien noch weiter ausgebaut werden, so dass eine Versorgungsicherheit auf jeden Fall gewährleistet ist. Dass das modernste und neueste Gaskraftwerk Deutschlands und Europas, nämlich das "Kraftwerk Irsching" nun aus wirtschaftlichen Gründen vom Netz genommen wird bzw. wurde, beweist, dass es bereits jetzt enorme Stromüberkapazitäten gibt, die einen Stromtrassenbau, der unsere Stromkosten enorm ansteigen lassen wird, überflüssig machen.

Herr Kuffer verhalf uns weiterhin zu einem Überblick, über die, zur effektiven Nutzung der erneuerbaren Energien notwendigen Speichermöglichkeiten und Anwendungsgebiete.

  • Batteriespeicher

hierbei handelt es sich um Lithium-Ionen-Akkumulatoren, die Strom speichern und wieder abgeben können, wie sie in ähnlicher Form auch im Handy verwendet werden.

  • Redox flow Speicher

bei dieser für Großanwendungen eingesetzten Speichertechnik wird die elektrische Energie in zwei unterschiedlichen Elektrolytflüssigkeiten gespeichert.

  • Wasserstoffspeicherung im Carbazol

Mit Hilfe der elektrischen Energie wird durch ein Elektrolyseverfahren Wasserstoff erzeugt. Um Wasserstoff speichern zu können ist Carbazol eine ideale Trägerflüssigkeit. Sie kann Wasserstoff aufnehmen und wieder abgeben. Damit kann Wasserstoff ähnlich transportiert und gelagert werden wie Benzin oder Diesel.

  • Power to Gas

mit Hilfe der elektrischen Energie wird Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespaltet. Der energiereiche Wasserstoff kann entweder direkt in Brennstoffzellen verwendet oder in einem zweiten Schritt mit Kohlendioxid zu Methan verbunden werden. Methan kann direkt ins Erdgasnetz eingespeist werden.

  • Smart Grid

Smart Grid ist ein intelligentes Energiemanagement, das Energieerzeugung, Energieverbrauch und Speicherung optimal aufeinander abstimmt.

  • Passivhaus

es handelt sich um ein hinsichtlich des Energieverbrauches optimal gebautes Haus.

 

 

 

Energiespardorf

Der 15. Dezember 2016 war unser Termin zum Besuch des Energiespardorfes, welches auch andere Klassen in das Thema "Erneuerbare Energien" einführte. Das Energiespardorf wurde vom "Bund Naturschutz" initiiert und erstellt und zeigt anschaulich anhand eines nachgebauten Ortes die Wechselwirkung von Stromverbrauch und Stromgewinnung.

In der Einführung wurden wir über die Ursachen (erhöhtes CO2 Aufkommen durch Fossile Energieträger, Überdüngung, übermäßige Schädlingebekämpfung usw.) so wie die Folgen (Wirbelstürme, Klimazonenverschiebung, Trockenzeiten, Ungezieferzunahme etc.) des Klimawandels aufgeklärt.

Danach durften die Schüler auf einem Home-Trainer, mit Hilfe eines Fahrraddynamos, erproben, wieviel Kraft bzw. Energie aufgewendet werden muss, um z. B. eine Lampe zum Leuchten zu bringen, das Wasser im Wasserkocher zu erwärmen, Musik ertönen zu lassen usw.

Zur Verdeutlichung des Energiepotentiales in einem Wohnort wurden nun verschiedene Verbrauchersimulatoren, z. B. Waschmaschine, Kühlschrank, Fernseher usw. in den einzelnen Häusern angesteckt und grafisch am Computer der Energieverbrauch visualisiert.

In ähnlicher Weise lief die Energieerzeugung durch erneuerbare Energien ab. Mittels Simulatoren als Energielieferanten, z. B. Windrad, Biogasanlage, PV-Anlage usw. wurde die Energiegewinnung in einem Ort ebenfalls grafisch am Computer dargestellt. Bei der Gegenüberstellung von Energieverbrauch und Energiegewinnung stellten wir fest, dass die Eigenversorgung eines Ortes durch erneuerbare Energien, verbunden mit dem Einsatz von entsprechenden Speichermöglichkeiten, durchaus  möglich ist.

Wir bedanken uns herzlich für alle Informationen und die freundliche Aufnahme bei:

 

Herrn Braun von den Stadtwerken Ingolstadt

Herrn Höck zur Windradbesichtigung

Herrn Wein von den Stadtwerken Neuburg

Herrn Rein vom Wasserkraftwerk Bittenbrunn

Herrn Burzler vom energieautarken Haus

Herrn Kuffer für seinen Vortrag

Herrn Heck vom Energiespardorf

 

 

Elfriede Mödl

Projektleiterinl