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08.01.2020

Die Sonne als wichtigste Energiequelle für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft

Montage von Sonnenkollektoren

Es kann ausreichend erneuerbare Energie aus dem Erdsystem nachhaltig entnommen werden, um den steigenden Energiebedarf einer wachsenden Weltbevölkerung sicher zu stellen.

Eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft bedingt auch ein nachhaltiges Energiesystem, nicht zuletzt weil das Zirkulieren von Materialien Energie benötigt. Wie viel erneuerbare Energie kann jedoch auf nachhaltige Weise aus dem Erdsystem entnommen werden?

An der Empa wurde eine neue Methode entwickelt, mit der die erreichbaren Potenziale der verschiedenen erneuerbaren Energieressourcen unter Berücksichtung von Erdsystemgrenzen berechnet werden können.

Erste Ergebnisse zeigen, dass allein die Sonnenenergie, die auf Gebäuden und Infrastrukturflächen heute gewonnen werden könnte, eine 2000-Watt Gesellschaft antreiben kann (für eine prognostizierte Weltbevölkerung von 11 Milliarden Menschen). Wenn man zusätzlich noch auf weniger als 10% der Wüstenflächen Sonnenenergie «ernten» würde, kann der durchschnittliche heutige Energiebedarf einer Schweizerin oder eines Schweizers weltweit befriedigt werden. Alle anderen erneuerbaren Energieressourcen sind global von untergeordneter Bedeutung, auch wenn sie lokal wichtige Beiträge leisten können.

Eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft kann und soll daher mit 100% erneuerbare Energien betrieben werden. Materialkreisläufe und kreislauffähige Produkte müssen dabei überwiegend von der Sonne angetrieben werden. Nicht vergessen gehen dürfen dabei technische Massnahmen, um die örtliche und zeitliche Variabilität eines solchen Energiesystems auszugleichen (u.a. Speichertechnologien, großräumige Verteilungsnetze, Smart Grid).

Der Artikel ‘Powering a Sustainable and Circular Economy—An Engineering Approach to Estimating Renewable Energy Potentials within Earth System Boundaries’ aus dem Projekt ‘Labor für eine Kreislaufwirtschaft’ ist am 11. Dezmeber 2019 in ‘Energies’ erschienen und ist öffentlich zugänglich.

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Harald Desing Empa Lerchenfeldstrasse 5 9014 St. Gallen +41 58 765 75 13 harald.desing@empa.ch