Die Veranstaltung

Der Arbeitskreis Energie der Österreichischen Physikalischen Gesellschaft hat am 21. Juni 2013 in Krems an der Donau – in Zusammenarbeit mit dem Landesschulrat für Niederösterreich, dem Piaristengymnasium Krems (NÖ) und dem Mendel-Gymnasium Opava (CZ) – den Energietag für Schüler unter dem Titel "Zukunft der Energieversorgung" organisiert. Die Organisation und die Moderation am Veranstaltungstag hat Frau Dr. Brigitte Pagana-Hammer erfolgreich durchgeführt.

Diese Schülerdiskussion fand im Rahmen der grenzüberschreitenden Schulaktivitäten im Energiebereich statt und gelang mit freundlicher Unterstützung von:

Das Programm

Die Veranstaltung war ganztägig ausgelegt und folgte einem klaren Ablauf:

Die Teilnehmer

Rund 30 Schülerinnen und Schüler vom Piaristengymnasium Krems, NÖ haben mit den ca. 40 Schülerinnen und Schülern, die mit 6 Lehrerinnen und Lehrern vom Mendel-Gymnasium Opava, CZ angereist sind, an der Veranstaltung mitgewirkt, ebenso wie örtliches Lehrpersonal. Die sieben Impulsreferate wurden von 6 Energieexperten aus Österreich gehalten.

Die Impulsreferate

Risiken unterschiedlicher Energieträger
Helmuth Böck, Technische Universität Wien / Atominstitut

Es ist für uns selbstverständlich, dass in jedem Lebensbereich Elektrizität zu jeder Zeit für uns zur Verfügung steht, sei es Verkehr, Industrie, Unterhaltung etc. Stellt Euch nur vor, Euer Handy-Akku oder der Laptop Akku ist leer, Panik bricht aus, und beim Pop-Konzert oder Fußball Match fallen die Lautsprecher, die Verstärker oder Beleuchtung des Fußballfeldes aus, totale Pleite.

Die Ausgangsprodukte für die Elektrizitätserzeugung müssen irgendwo gefördert werden, wie Kohle, Gas, Erdöl und Uran bei den klassischen Energieträgern und Wasser, Wind und Solar bei den regenerativen Energieträgern. Zur Bereitstellung von Elektrizität sind unterschiedliche Kraftwerke notwendig von Kohlekraftwerken bis zu Solarzellen. Sowohl die Förderung der Ausgangsmaterialien wie auch der Bau von Kraftwerken sind mit Risiken verbunden, die im Allgemeinen nicht bekannt sind. Die Förderung von Kohle, Erdöl, Gas und Uran verursachen jedes Jahre einige Tausende Arbeitsunfälle und Todesfälle, der Transport dieser Materialien ist ebenso mit Risiken verbunden. Auch die Bereitstellung der Ausgangsmaterialien für Windräder und Solarzellen ist mit Risiken verbunden. In der nachfolgenden Diskussion sollen diese Risiken gegenübergestellt und diskutiert werden.

• Abstract
• Präsentation

Kritische Betrachtung von Energiesparmaßnahmen
Robert Mischitz, Montanuniversität Leoben

Im Dezember 2008 hat sich die Europäische Union auf ein Richtlinien- und Zielpaket für Klimaschutz und Energie geeinigt, welches ambitionierte Zielvorgaben enthält. Demnach gelten bis zum Jahr 2020 die folgenden europaweiten Vorgaben:

• 20% weniger Treibhausgasemissionen als 2005,
• 20% Anteil an erneuerbaren Energien und
• 20% mehr Energieeffizienz

Inwieweit diese Ziele verwirklicht werden können ist fraglich. Teilweise werden die Ziele umgesetzt, aber vor allem die Reduktion der Treibhausgasemission ist sehr schwierig handzuhaben. Um die Energieeffizienz zu steigern, werden im Industriebereich seit Jahrzehnten - schon rein aus wirtschaftlichen Gründen - große Anstrengungen unternommen. Zunehmend werden wir auch im Privatleben mit Energiesparmaßnahmen konfrontiert - man denke an Energiesparlampen, Wärmedämmung und Elektroautos. Doch muss man diese Maßnahmen stets kritisch hinterfragen, um beurteilen zu können, wie wirksam sie wirklich sind. Welche Kosten und Nutzen verursacht das von der EU beschlossene Paket denn tatsächlich?

• Abstract
• Präsentation und Handout

Smart City – Zukunftsfähige Energieinfrastruktur in Städten
Doris Österreicher, Austrian Institute of Technology (AIT)

70% der gesamten C02-Emissionen in Europa entstehen in und um urbane Gebiete, mehr als die Hälfte aller Menschen lebt in Städten, Tendenz steigend. Dies bedingt eine radikale Innovation in diesem Bereich und bildet damit die Grundlage für die Transformation der Städte zu 'Smart Cities'. Ziel ist eine nachhaltige Veränderung des Energiesystems basierend auf den Klimazielen, eine nachhaltige und leistbare Energieversorgung weltweit, die Sicherung von Wettbewerbsfähigkeit und damit einhergehend nachhaltige und lebenswerte Städte.

Smart Cities bedeuten einen Paradigmenwechsel in den sektoralen Innovationen und damit einhergehend eine Transformation des Energie-Innovationssystems mit einem Fokus auf:

• Smarte Energieinfrastruktur
• Vom Einzel-Technologie zum Multi-Technologie Ansatz
• Bereichsübergreifende Planung
• Kooperative Prozesse, Innovationsprozesse →
  Einbindung und Zusammenarbeit aller relevanten Stakeholder

Smart Cities bieten damit Herausforderung und zugleich Chance.

• Abstract
• Präsentation

Photovoltaik – Strom aus der Sonne
Sabrina Novalin, Austrian Institute of Technology (AIT)

Innerhalb von drei Stunden strahlt die Sonne die gleiche Menge Energie auf die Erde, wie pro Jahr von der gesamten Erdbevölkerung verbraucht wird. Diese Energie lässt sich durch Photovoltaik Zellen direkt in wertvolle elektrische Energie umwandeln und so für den Menschen nutzbar machen. Das am häufigsten verwendete Material für Photovoltaik Zellen ist Silizium, welches in ausreichendem Maß in der Erdkruste vorhanden und ungefährlich für Menschen und Umwelt ist.

Durch Zusammenschließen mehrerer Zellen lassen sich Module herstellen, die langlebig (mind. 25 Jahre) und wartungsarm (keine beweglichen Teile) sind.

Diese Voraussetzungen machen Photovoltaik zu einem wichtigen Pfeiler für eine zukünftige nachhaltige Energieversorgung.

Hard Facts über PV:

• Der Anteil der Photovoltaik Energie am elektrischen Gesamtenergieverbrauch war 2012 für Österreich 0,62% und für Tschechien 3,11% (Im Vergleich: Italien 6,7%; Deutschland 5,62%; EU27 2,6%).
• Insgesamt (kumulativ) installiert sind Anlagen mit einer Leistung von: Österreich 418 MW, Tschechien 2.072 MW; (Italien 16.361 MW; Deutschland 32.411 MW).
• Davon 2012 neu dazu gekommen: Österreich 230 MW; Tschechien 113 MW; (Italien 3.438 MW; Deutschland 7.604 MW)

Obwohl der derzeitige Ausbau der Photovoltaik noch staatlich durch Förderungen gestützt ist, rentieren sich Anlagen in Deutschland für Privatpersonen seit wenigen Jahren auch bereits ohne Förderung! (Allerdings nur, wenn mehr als 2/3 des erzeugten Stromes selbst verbraucht werden) Das liegt unter anderem am relativ hohen Strompreis für Privatpersonen in Deutsch-land. Daher ist Photovoltaik auch in Mittel- und Nordeuropa sinnvoll, auch wenn es im Süden im Verhältnis noch mehr Sonneneinstrahlung gibt.

• Abstract
• Präsentation und eine Ergänzung

Wasserkraft in Österreich
Markus Pfleger, VERBUND Hydro Power

Die Stromversorgung in Österreich ist historisch und bis zum heutigen Tag stark von Erneuerbaren Energiequellen geprägt. Bedingt durch die Topologie Österreichs mit hohen Bergen und großen Flüssen gibt es ein hohes Potenzial für die Nutzung der Wasserkraft, die dadurch seit jeher eine tragende Rolle in der Stromversorgung hat.

Trotz dieses beachtlichen Potenzials liegt der Anteil der Wasserkraft an der österreichischen Stromerzeugung bei ca. 60%. Beim gesamten energetischen Endverbrauch in Österreich (Strom, Verkehr, Heizung, Industrie, ...) liegt der Anteil der Wasserkraft bei ca. 12% und der aller erneuerbaren Energieträger bei ca. 33%.

Österreich ist also trotz seiner glücklichen Lage an den Alpen im hohen Maß von Energieimporten abhängig. Ist das gut so? Welche Auswirkungen wird das in einem Zeitalter haben, in dem weltweit mehr Energie verbraucht wird (Bevölkerungswachstum, aufstrebende Nationen, ...), und fossile Rohstoffe zur Neige gehen?

• Abstract
• Präsentation

Windkraft – die zukunftsweisende Energieform
Norbert Pillmayr, KELAG - Kärntner Elektrizitäts-Aktiengesellschaft

Windenergie ist eine regenerative Energiequelle und eine der zukunftsweisenden Energieformen des 21. Jahrhunderts. Bereits seit dem Altertum wird der Wind genützt, um Energie aus der Umwelt zu schöpfen. Seit Ende 2012 gibt es in Österreich bereits über 700 installierte Anlagen, davon befinden sich zu über 90% in Ostösterreich, in den Bundesländern Burgenland und Niederösterreich. Ende 2013 sollen 100 Prozent des burgenländischen Strombedarfs aus erneuerbarer Energie abgedeckt werden.

Wind- und Solarenergie decken in Österreich allerdings erst einige wenige Prozente der Energieversorgung ab. Welche Maßnahmen sind erforderlich um diesen Beitrag zu erhöhen und welche Herausforderungen verbinden sich damit?

• Abstract
• Präsentation

Chancen und Risiken der Energiewende
Norbert Pillmayr, KELAG - Kärntner Elektrizitäts-Aktiengesellschaft

Durch bedeutende Veränderungen des energiepolitischen Rahmens in Europa entstehen in den nächsten Jahren in der europäischen Energiebranche eine neue Dynamik aber auch vermehrt Unsicherheiten. Die Prioritäten der Europäischen Union liegen dabei auf der Erhöhung der Energieeffizienz, auf der Stärkung des Verbraucherschutzes sowie der Förderung technologischer Verbesserungen.

Diese Energiewende erfordert die genaue Betrachtung der sich teilweise widersprechenden Anforderungen. Als einen der ungewollten Seiteneffekte der Energiewende sehen die Energieexperten auch eine Gefährdung der Versorgungssicherheit und das steigende Risiko von totalen Blackouts.

Die europäische Gesellschaft, die Wirtschaft und die Industrie stehen vor großen Veränderungen. Wie aus diesen Veränderungen Chancen werden soll diskutiert werden.

• Abstract
• Präsentation

Die Gruppeneinteilung

Gleich im Anschluss an die Impulsreferate wurde zu jedem Thema aus den Reihen der beiden Gymnasien ein Gruppenmoderator gewählt. Die verbleibenden Schülerinnen und Schüler wurden in Gruppen eingeteilt und konnten in den verschiedenen Arbeitsräumen sofort mit Ihren Diskussionen und Ausarbeitungen der Fragen beginnen.

Die Mittagspause

Nach den ersten Diskussionen in den Gruppen gab es eine wohlverdiente Pause mit Stärkungen und Erfrischungen. Die Gäste aus Opava boten auch eine besondere Einlage - unter der Leitung von Jirí Slovík sang der Schülerchor ein paar ausgewählte Musikstücke.

Die Gruppenarbeiten

Nach der Pause legten sich die Schülerinnen und Schüler mit großer Begeisterung ins Zeug. In den jeweils 10-minütigen Durchgängen kam jeder Einzelne an jedes Thema heran und die Moderatoren hielten die Gedanken und Ideen auf etlichen Flipcharts fest. In einigen Fällen wurden auch die Energieexperten befragt um das bisher Gehörte nochmals zu überprüfen, bevor dann die Zusammenfassungen geschrieben wurden.

Die Ergebnisse

Die Zusammenfassungen je Thema auf einem Flipchart wurden von den jeweiligen Moderatoren präsentiert. Dabei kamen aus dem Publikum zahlreiche Fragen von den Mitschülerinnen und -schülern, sowie vertiefende Überlegungen von den Lehrern und den Experten.

• Wasserkraft
• Chancen und Risiken der Energiewende
• Risiken unterschiedlicher Energieträger
• Kritische Betrachtung von Energiesparmaßnahmen
• Windkraft – die zukunftsweisende Energieform
• Smart City – Zukunftsfähige Energieinfrastruktur in Städten
• Photovoltaik – Strom aus der Sonne
• Alle Gruppenergebnisse

Der Nachsatz

Die Schülerinnen und Schüler und auch das Lehrpersonal der beiden Gymnasien fanden großen Gefallen an der Veranstaltung und die Energieexperten waren vom großen Interesse der Jugendlichen an den Energiefragen begeistert. Auf zahlreichen Wunsch hin soll eine Folgeveranstaltung im kommenden Schuljahr organisiert werden.

Wir danken unseren Sponsoren sowie den Lehrkräften der beiden Schulen aus Krems und Opava für die Unterstützung dieser Veranstaltung.

Von Norbert Pillmayr / KELAG - Kärntner Elektrizitäts-Aktiengesellschaft