geolinde

Windspargel kraftanlagen

Blick von einer Fähre auf Föhr:
niemand wird bezweifeln, dass erneuerbare Energiequellen die Zukunft darstellen

Klassische Windkraftnutzung der vergangenen Jahrhunderte

Blick auf die Küste,...

oder auch so!

Dass manche Gegner neuer Windparks an der Küste oder auf dem Meer inzwischen von einer Verspargelung der Landschaft sprechen, mag vielleicht nicht verwundern.

Was Gegner von Windkraftanlagen einzuwenden haben: ->Windkraftanlagen

zurück zu Inseln im Watt

Energietransport weltweit - Wasser

(STM)

Die Atmosphäre der Erde enthält ungefähr 15.000.000 Milliarden Liter Wasser in dampfförmigem Zustand oder als Wassertröpfchen in Wolken. Diese Wassermenge wird in weniger als zwei Wochen einmal in der Atmosphäre ausgetauscht. Neues Wasser verdunstet, Wolken regnen ab.

Beim Verdunsten von Wasser wird Wärmeenergie verbraucht, wenn dann der Wasserdampf schließlich zu Tröpchen kondensiert wird dieselbe Energie wieder frei.
Beim Verdunsten und Kondensieren wird die Temperatur des Wassers nicht verändert, die Wärmeenergie wird allein für den Phasenübergang (flüssig <-> gasförmig) verbraucht.

(STM)

Diese Energiemenge ist im Vergleich zu anderen Stoffen sehr hoch, so benötigt ein Bestandteil von Wasser, Sauerstoff, nur eine Verdunstungswärme von 213 J/g.

So werden jeden Tag gewaltige Energiemengen in der Atmosphäre umverteilt, vertikal und über Winde auch horizontal.

Beispiel:Föhnfische und die Föhnmauer - Föhn

Tschernobyl

Ausschnitt der Lage des Kraftwerks

Satellitenbild der Region aus dem Jahr 1997, mit dem Reaktor, dem langestreckten Kühlteich, der Ortschaft Chernobyl und dem Fluss Pripyat, der quer durch das Bild läuft (http://earthobservatory.nasa.gov)

Allgemeines zur Ukraine:

• Staatsform: Republik
• Hauptstadt: Kiew = Kyiv 2.622.000 Einwohner (Tschernobyl liegt 130km nördlich von Kiew)
• Lage: 52°- 44°N und 22°- 40°O
• Fläche: 603.700 km²
• Einwohner: 51.706.742
• Bevölkerungsdichte: 84 Einw./km²
• Ethnische Gruppen: Ukrainer 72,7%, Russen 22,1%, Weißrussen 0,9%, Juden 0,9%, Moldaven 0,6%, Bulgaren 0,5%, Polen 0,4%, Andere 1,9%
• Religion: Orthodox 60%, Protestanten 3,6%, Katholiken 1,2%, Juden 1%, Andere 7%
• Grenzen: NO und O: Russland, SW: Moldavien und Rumänien, W: Ungarn und Slowakai, NW: Polen und Weißrussland, S: Schwarzes Meer

Geschichte:
Die Ukraine war um 879 Gründungsmitglied des sog. Reichs von Kiev, in dem die späteren Staaten Russland, Weißrussland und Ukraine vereinigt waren. Um 1054 beginnt der Niedergang des Reichs von Kiev wegen einer auf Teilung des Reiches angelegten Erbfolgeregelung. Als um 1206 die Mongolen unter Tschingis-Khan nach Westen vordringen und 1240 auch Kiew einnehmen, ist der Untergang kaum mehr aufzuhalten. Im vierzehnten Jahrhundert wird aus dem einigen Reich die sog. Dreiheit der russischen Völker, Russland, Weißrussland und die Ukraine.

Bodennutzung in der Ukraine

Da 17% der Exporte der Ukraine landwirtschaftliche Produkte, Holz (und H.-Produkte) und Nahrungsmittel sind, trifft der Verlust von fruchtbarem Boden um den Reaktor von Tschernobyl besonders hart.

Klima in Kiew

© B. Mühr
das Klima ist ganzjährig humid, im Sommer regnet es am meisten
im Winter liegen die Tiefstwerte (Monatsmittel) bei -5°C, im Sommer bei etwa 18°C
die Sommermonate sind gut für landwirtschaftliche Nutzung des Gebietes geeignet

Die Katastrophe von Tschernobyl

Eine kurze Darstellung der Ereignisse und Folgen

• Wollten am 25.04.86 ein Experiment durchführen, um zu schauen, ob Turbinen bei einem kompletten Stromausfall genügend Wasser liefern, um Notkühlung zu gewährleisten
• Das Experiment wird auf den 26.04. verschoben und wird von der Nachtschicht in Block 4 übernommen.
• Notprogramm "Havarieschutz" (alle Sicherheitseinrichtungen wie Notkühlungund Einfahren der Brennstäbe) wird abgeschaltet
• Reaktorleistung fällt stark ab, obwohl sie immer mehr sinkt, wird das Experiment durchgeführt
• Die Kühlpumpen werden geschlossen, wodurch das Wasser verdampft
• Schichtleiter will den Test abbrechen, aber Djatlow (stellv. Chefingeneur) will trotzdem fortfahren
• Nachdem das Wasser um 22:30 Uhr kocht, will der Schichtleiter erneut abbrechen, doch Djatlow verneint erneut
• Um 23:04 Uhr wird der Strom abgeschaltet, die Turbinen gehen an, das Wasser kocht noch mehr, woraufhin es immer weniger wird. Der Reaktor wird noch heißer.
• Um 23:40 Uhr hätte normalerweise der Havarieschutz anlaufen müssen und hätte so die Katastrophe verhindert, aber dieser war ja abgeschaltet
• Daraufhin wird der Havarieschutz manuell ausgelöst, dies ist aber zu spät, da sich die Brennstäbe und die Kanäle bereits aufgrund der Hitze verformt haben. Sie verkleben sich.
• Um 23:58 Uhr kommt es zur Knallgasexplosion, alles wird weggesprengt und der radioaktive Reaktorinhalt nach draußen geschleudert
• Bei der Explosion gelangen über 100 radioaktive Elemente in die Atmosphäre, dort zerfiel der Großteil
• Aber z.B. Jod verursacht Schilddrüsenkrebs (vor allem bei Kindern), Strontium (zerfällt erst nach 90 Jahren) verursacht Leukämie (Blutkrebs) und Knochenkrebs, Cäsium (zerfällt nach 137 Jahren) bestrahlt den ganzen Körper und verursacht Magen-, Leber-, und Milzkrebs
• Glühende Teile zünden alles an, nur Feuerwehrleute und Kraftwerksmitarbeiter verhindern eine noch größere Katastrophe. Es wurden mehrere Menschen von herabstürzenden Trümmern erschlagen und weitere starben an der gewaltigen Strahlung (das ganze Betriebspersonal des Kraftwerks)

Das Kraftwerk nach der Explosion

Das Kraftwerk heute, umbaut von einem Sarkophag

Um die unkontrollierte weitere Freisetzung von radioaktiven Substanzen aus dem offenen Reaktor zu verhindern, bauten 2000 Freiwillige eine Betonhülle um den Reaktorblock. Kaum einer der Freiwilligen lebt heute noch.
Im Jahr 2003 wurde für das Jahr 2004 der Neubau des Sarkophags angekündigt. Die Betonhülle ist nach 17 Jahren so brüchig und bereits löchrig, dass der Austritt von Radioaktivität nicht mehr kontrollierbar ist. Der Bau wird durch wetliche Hilfsgelder finanziert werden. Bis Ende 2003 waren über 800 Millionen US-$ fest zugesagt.

Gründe für den GAU (größten anzunehmenden Unfall)

Die Operateure des Reaktors haben durch eine Kombination von:

- unvollständiger Anzeige von Reaktor-Messwerten
- falschen Interpretationen von Messwerten
- zu geringe Kenntnis aufgrund mangelnder Ausbildung
- Unkenntnis oder Nichtbeachtung von Vorschriften
- einen sich nicht gutmütig verhaltenden Kernreaktortyp und
- einem nicht durch einen Sicherheitsbehälter abgeschlossenem Reaktorgebäude,

den Reaktor in einen Zustand gebracht, der zu einer Zerstörung des Reaktorkerns und des Reaktorgebäudes führte, dies mit der Folge einer massiven Freiseztung radioaktiver und giftiger Stoffe.

Die Evakuierung der Umgebung

• Alle Einwohner von Pripjat und im Umkreis von 3 Kilometern wurden innerhalb von 36 Stunden evakuiert (50.000 Einwohner).
• In den folgenden Wochen und Monaten wurden weitere 67.000 Menschen in der 30-km-Zone evakuiert

Dekontaminierungsversuche

• Zwischen 600.000 und 1,2 Millionen "Liquidatoren" ( "Freiwillige", Studenten und Soldaten) kamen um zu dekontaminieren, die meisten starben an den Spätfolgen der Strahlung (Krebserkrankung, Immunschwäche/ "T-Aids", Depressionen (Selbstmord)).
• Die "Dekontaminierung" beschränkte sich auf Bereiche unmittelbar am Reaktor, wo Explosionstrümmer, Schutt und Staub entsorgt wurden.
• Eine tatsächliche Dekontaminierung der verseuchten Bereiche hätte den Abtrag der obersten Erdschichten (etwa 10-30cm) auf weit über 100 Quadratkilometern, eher noch auf 1000 Quadratkilometern Fläche bedeutet. Dies ist technisch und finanziell aber nicht zu bewältigen. Pro Quadratkilometer wären mindestens 100.000 Kubikmeter (!) endzulagerndes Erdreich angefallen.

Wo ging der "Fallout" nieder?

• 1. Meldungen über Anstieg der Radioaktivität kam am 28.04. aus Schweden
• Aufgrund veränderter Wetter- und Strahlenlage, driftet eine radioaktive Wolke nach Polen ab
• Ab 29.04 erreicht sie Deutschland, bis am 30.04 ein Hochdruckgebiet die Luft aus der Ukraine nach Süddeutschland, v.a. nach Bayern strömen ließ
• In Südbayern gab es heftige Gewitterregen, wodurch fast die gesamte Radioaktivität aus der Luft in den Boden gelangt. Hier werden vielerorts die Grenzwerte für Wildpilze und Wildfleisch noch im Jahr 2004 deutlich überschritten.
• Überwiegender Anteil der Strahlung stammte von sehr kurzlebigen und leicht flüchtigen Radionukliden (z.B. Tellur, Edelgase)
• ca. 155.000 km² in Weißrussland, Russland und der Ukraine sind stark belastet
• Die 30-km-Zone ist bis auf wenige Rückkehrer unbewohnt
• Radioaktiver Fallout verteilte sich in die Aerosolform, verseuchte auch Regionen von Lappland, Finnland, Rumänien, Bulgarien, Polen, Bayern, West-England und der Südtürkei
• In Nord-, Mittel- und Westeuropa findet man hauptsächlich Cäsiumrückstände. Cäsium -137 hat eine Halbwertszeit von 30 Jahren, das heißt, 30 Jahre nach der Freisetzung ist noch die Hälfte der ursprünglichen Radioaktivität messbar. Überschreitet also ein Messwert den festgelegten Grenzwert um das Doppelte, ist erst nach über 30 Jahren eine Unterschreitung des Grenzwertes möglich! In einem Gebiet mit einer 10fachen Grenzwertüberschreitung dauert es somit über 100 Jahre, bis der Grenzwert unterschritten wird.

Satellitenbilder der Region im Vergleich

vor dem Unfall (1986)

nach dem Unfall (1992)

http://edcwww.cr.usgs.gov/earthshots

Landwirtschaftliche Flächen erscheinen auf den Bildern in hellrot oder, wenn der Boden nach der Ernte freiliegt auch in weiß (stark reflektierend). Viele der landwirtschaftlichen Bereiche im Bild von 1986 sind in der Aufnahme von 1992 eher mattes Tannengrün, was die Rückkehr von natürlicher Vegetation auf den verlassenen Feldern andeutet.

Folgen für die Menschen

• Kinder dürfen nicht in der 30-km-Zone leben
• Überwiegend alte Menschen leben in der 30-km-Zone, da sie eh schon verseucht sind und so in ihrer Heimat sterben können. Eigentlich ist dies gesetzlich verboten, trotzdem wird es toleriert
• Der Großteil der evakuierten Menschen lebt heute in Klein- Pripjat (eine nach der Evakuierung eingerichtete Stadt), oder 60km davon entfernt. Dies sind hauptsächlich Menschen mit Familien
• mehrere 100.000 Menschen verloren ihr Leben oder wurden schwer krank
• Bis heute verloren ca. 200.000 Menschen ihre Heimat

Folgen in der Natur (Bsp.)

• Tiere litten unter Missbildungen, Fehlgeburten oder kamen mit sechs Beinen, bzw. ohne Augen auf die Welt (Weißrussland, Russland und Ukraine). Die Missbildungsrate ist in der Nähe des Reaktors extrem hoch.
• Pinienwälder starben in kurzer Zeit ab
• Pflanzen wuchsen mit veränderten Blattformen und Tannen mit mehreren Kronen

Quellen:

• http://edcwww.cr.usgs.gov/earthshots
• www.reyl.de/tschernobyl/
• www.wissen.de
• Fischer Weltalmanach

Der Meroe-Damm ist eine 9.200 m lange Talsperre im Sudan (erbaut 2000-2009), die

• dem Hochwasserschutz dient
• vergleichsweise günstigen Strom erzeugen soll
• als Wasserspeicher für Bewässerung von landwirtschaftlichen Flächen gedacht ist

Der aufgestaute See wird bei Vollstau etwa 200 km lang sein und ca. 12.500 Millionen Kubikmeter Wasser aufnehmen. Die zehn eingebauten Turbinen können eine Leistung von bis zu 1250 MW erbringen.

Die Baukosten lagen bei ca. 1.8 Milliarden Dollar und wurden von chinesischen Firmen finanziert. Im Zuge des Baus wurden auch Verbesserungen der Infrastruktur durch chinesische Firmen vorgenommen, insbesondere Brücken und Straßen in der Region. Dies stärkt den chinesischen Einfluss im Sudan.

Negative Auswirkungen:

• Umsiedlung von bis zu 50.000 Menschen aus dem Becken des Stausees
• Überflutung von archäologischen Stätten

Mehr Strom: Solarkraftwerk Ouarzazate in Marokko

Ouarzazate 1 (oder auch Noor 1) ist der erste Ausbauschritt eines großen Solarparks: ein im Februar 2016 in Betrieb gegangenes Parabolrinnenkraftwerk auf einer Fläche von etwa 450 ha.

Die dem Sonnenstand nachgeführten Parabolrinnen haben jeweils eine Höhe von 7 m und eine Breite von 3 m, wobei die insgesamt 537.000 Parabolspiegel in 400 Reihen mit je 300 m Länge angeordnet sind.

Die Parabolrinnen erwärmen eine Flüssigkeit dabei von 297 °C auf 393 °C. Die Anlage hat einen thermischen Salzsolespeicher, der die volle Leistung (200 MW) für drei Stunden bereitstellen kann. Dies ist wichtig, um die marokkanische Elektrizitätsversorgung auch in der Hauptlastzeit in den frühen Abendstunden sicherzustellen. Ganz klassisch - wie in jedem Wärmekraftwerk - erfolgt die Energieerzeugung über Dampfturbinen.

Das Solarkraftwerk Ouarzazate 2013 und 2015 im Bildvergleich

Bis etwa 2020 soll die Leistung in mehreren Ausbauschritten auf etwa 580 MW vergrößert werden.

In Marokko sollen an insgesamt 5 Standorten Solarkraftwerke mit einer Gesamtleistung von über 2000 MW entstehen. Damit soll die Stromversorgung für die nächsten Jahrzehnte gesichert werden.