Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt: Voller Einsatz für die Energiewende

Dass das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt sich nicht ausschließlich mit den namensgebenden Themen beschäftigt, sondern auch im Forschungsbereich Energie Pionierarbeit leistet, zeigt das Arbeitsfeld von Massimo Moser. Er forscht zur Meerwasserentsalzung auf Ökostrom-Basis.

Massimo Moser ist Umweltingenieur beim DLR . Der gebürtige Italiener hat ein Doppeldiplom in Umwelt- und Bauingenieurwesen der Universitäten Karlsruhe und Trient.

Perspektiven und Handlungsempfehlungen für die Energieversorgung der Zukunft sind die Stärke von Massimo Moser. Der Umweltingenieur erforscht am Institut für Technische Thermodynamik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), wie man in Ländern mit hoher Sonneneinstrahlung die Strom- und Wasserversorgung sinnvoll koppeln und dabei einen hohen Anteil an Solar- und Windenergie nutzen kann. Dafür entwickelt und bewertet er im Team Szenarien für die Meerwasserentsalzung auf Ökostrom-Basis. 

Bei seinen Analysen konzentriert er sich auf die sogenannten MENA-Länder (Middle East and North Africa): „In diesen Ländern wird das Wasser immer knapper; vielerorts sind Grundwasserreserven bereits über die verfügbaren Ressourcen beansprucht“, erklärt der Ingenieur. „Das bringt Probleme wie die Austrocknung von Oasen mit sich und macht eine Kopplung der nachhaltigen Strom- und Wasserversorgung sinnvoll.“ Abwassernutzung und Entsalzung von Meerwasser sind mögliche Wege aus der Wasserknappheit. Das Problem da-bei: Sämtliche bekannten Verfahren be-nötigen viel Energie und belasten die Umwelt, da Chemikalien im Einsatz sind, die später entsorgt werden müssen. 

„Die Entsalzung mit Strom aus fossilen Energieträgern ist heutzutage – weil sie meist subventioniert wird – am billigsten“, so der Doktorand. „Damit löst man die Wasserknappheit, nimmt aber Umweltprobleme und hohen Energieverbrauch in Kauf.“ Sein Anliegen ist es, nach Alternativen zu forschen. Dabei rückt auch die Stromversorgung in Deutschland in den Fokus: Kraftwerke in südlichen Ländern könnten künftig einen Teil unseres Stromverbrauchs decken. Darauf zielt unter anderem das DESERTEC-Projekt ab. Strom aus Wüsten   könnte bis 2050 mit geschätzten 15 Prozent zur ökologischen Stromversorgung in Europa beitragen. Dafür sind aber neue Konzepte zur Speicherung der Sonnenenergie in Wärmemedien nötig. Das wissenschaftliche Fundament lieferten Studien des DLR-Instituts für Technische Thermodynamik in Stuttgart.

Energiemix für die Entsalzung

Um erneuerbare Energien effizient in die Stromversorgung integrieren zu können, muss Massimo Moser möglichst genau ihre räumlich und zeitlich schwankende Verfügbarkeit berücksichtigen. Für seine Berechnungen analysiert er sowohl fluktuierende Energiequellen wie Wind und Photovoltaik als auch flexible aus Sonnenwärmekraftwerken (Concentrating Solar Power beziehungsweise CSP). Eine Umkehrosmose-Anlage zur Meerwasserentsalzung könnte zum Beispiel durch Strom aus Photovoltaik-Anlagen betrieben, mögliche Überschüsse ins Stromnetz eingespeist und nachts zu-rückgeholt werden. Diese Überschüsse verursachen aber externe Kosten, weil unter anderem fossile Anlagen gedrosselt werden müssen, um einen generellen Energieüberschuss zu vermeiden. In seine Analysen bezieht Moser Brennstoffpreise, Investitions- und Betriebskosten sowie Skalen- und Lerneffekte beim Bau neuer Anlagen ein, um einen Strompreis für die Gesamtnutzung zu ermitteln. In Diagrammen und Tabellen visualisiert er detailliert, welche Energiequellen in welchem Mix den Energiebedarf für die Entsalzung bei niedrigsten Strom- und Wassergestehungskosten gewährleisten können. 

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