Die Veranstaltung

Bereits zum zweiten Mal organisierte der Arbeitskreis Energie der Österreichischen Physikalischen Gesellschaft den Energietag für Schüler und Schülerinnen. Aufgrund der Aktualität des Themas „Zukunft der Energieversorgung“ wurde der Tag auch heuer wieder mit diesem Hintergrund veranstaltet. Am 23.10.2014 war es soweit und die Veranstaltung fand am BG/BRG für Slowenen in Klagenfurt in Kooperation mit der slowenischen Partnerschule aus Ravne statt. Organisiert wurde der Tag von Norbert Pillmayr, dem Vorsitzenden des Arbeitskreises Energie, der auch für die Moderation verantwortlich war und zusätzlich Referent eines Impulsvortrags war.

An diesem Punkt sollen auch die Sponsoren genannt werden, ohne die eine solche grenzüberschreitende Veranstaltung nicht möglich gewesen wäre.

Das Programm

Der Ablauf des Tages folgte einem klaren Zeitplan, der im Folgenden vorgestellt wird:

Die TeilnehmerInnen

Es nahmen insgesamt rund 80 Personen an dem Energietag für Schüler und Schülerinnen teil. Darunter waren jeweils 30 SchülerInnen aus Klagenfurt und Ravne und rund 6 Lehrpersonen aus den beiden Schulen vertreten. Der Direktor des BG/BRG für Slowenen in Klagenfurt, Miha Vrbinc, hat ebenso an der Veranstaltung mitgewirkt. Außerdem sind insgesamt 7 Energieexperten aus ganz Österreich angereist, um Impulsreferate zu halten.

Die Impulsreferate

Die Energieexperten referierten zu den Themen, die im Folgenden kurz vorgestellt werden und regten so die Jugendlichen zum Nachdenken an.

Referenten und Organisatoren: Norbert Pillmayr, Bernd Neuner, Christian Schneider, Ingo Preiss,
Miha Vrbinc, Michael Schwark, Robert Mischitz, Helmuth Böck (von links)

Risiken der 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 SchülerInnendiskussion sollen diese Risiken gegenübergestellt und diskutiert werden.

• 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?

• Präsentation

Smart Cities
Christian Schneider, KNG-Kärnten Netz GmbH

70% der gesamten CO2-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.

In Smart Cities werden Einzeltechnologien zu einem Gesamtsystem zusammengeführt, um so einen Mehrwert gegenüber den Einzelsystemlösungen zu erzielen. Ein Beispiel hierfür sind Smart Grids: durch den Einsatz von Informations- / Kommunikationstechnologien werden die unterschiedlichen Akteure (Photovoltaikanlagen, eMobility etc.) in einem Stromnetz miteinander vernetzt. Ziel ist es die bestehenden Stromnetze optimaler zu Nutzen und gleichzeitig die Bedürfnisse der Stakeholder zu erfüllen. Smart Grids tragen ihren Anteil bei, um die Vision einer Smart City voran zu treiben:

Vision: Umsetzung von „Smart Cities“, in denen technische und soziale Innovationen intelligent eingesetzt und kombiniert werden, um die Lebensqualität künftiger Generationen zu erhalten bzw. zu optimieren.

• Präsentation

Photovoltaik
Michael Schwark, Austrian Institute of Technology (AIT)

Innerhalb von drei Stunden strahlt die Sonne die gleiche Menge Energie auf die Erde, wie die gesamte Erdbevölkerung im Jahr verbraucht. Dies Energie lässt sich durch Photovoltaik-Zellen direkt mit einem hohen Wirkungsgrad (>15%) in hochwertige elektrische Energie verwandeln. Zum Vergleich: Pflanzen nutzen nur etwa 3% der Energie.

Photovoltaik-Zellen werden aus Silizium hergestellt. Es ist eines der am häufigsten vorkommenden Materialien auf der Welt und völlig ungefährlich für Mensch und Umwelt.

Die Lebensdauer von Photovoltaik-Modulen ist recht lang (>25 Jahre), da keine beweglichen Teile mit Verschleiß Verwendung finden.

Da keine Rohstoffe aus dem Ausland, wie Öl oder Gas, während des Betriebs benötigt werden, wird die Unabhängigkeit eines Landes wirtschaftlich und politisch gestärkt.

Diese Voraussetzungen machen die PV zu einem wichtigen Pfeiler der erneuerbaren Energie.

Hard Facts:

• Der Anteil an PV Energie am elektrischen Gesamtverbrauch war 2012 in Österreich 0,62% und in Slowenien 2%. (Im Vergleich: Italien 6,7%; Deutschland 5,6%)
• Insgesamt waren kumulativ Anlagen mit einer Leistung von 612 MW in Österreich und 206 MW in Slowenien Anfang 2014 installiert.

Durch den ständigen Preisverfall für PV rechnen sich inzwischen PV-Anlagen auch ohne Subvention für den privaten Haushalt bei hoher Eigennutzung.

Der größte Vorteil der PV ist ganz klar die Vermeidung von CO2 und damit die Verminderung der weltweiten Erwärmung, sowie die weltweite Ressourcenschonung.

• Präsentation

Wasserkraft
Ingo Preiss, KELAG – Kärntner Elektrizitäts-Aktiengesellschaft

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%.

Mögliche Ausbaupotentiale, vor allem für große Laufkraftwerke, sind in Österreich weitestgehend ausgeschöpft. Welche Chancen und Risiken ergeben sich zukünftig für die Wasserkraft in Hinblick auf die geänderte Marktsituation für den europäischen Kraftwerkspark, den massiven Ausbau dezentraler regenerativer Erzeugungseinheiten und den Anforderungen an die Netzstabilität? Welche Rolle nimmt dabei die Pumpspeicherung ein?

• Präsentation

Windkraft
Bernd Neuner, KELAG – Kärntner Elektrizitäts-Aktiengesellschaft

Windenergie ist eine regenerative Energiequelle und derzeit eine der am stärksten wachsenden Branchen in der Energiewirtschaft. Der aktuelle Industriestandard sind Anlagen mit einer Nennleistung von 3 Megawatt und Turmhöhen von bis zu 140 Metern und Rotordurchmessern von bis zu 130 Metern. Eine derartige Windkraftanlage produziert rd. 7,5 Gigawattstunden Strom pro Jahr, was den Jahresbedarf von ca. 2.000 Haushalten deckt. In 2012 betrug der Anteil der Windkraft in der EU 7% der Gesamtstromnachfrage. Bis 2020 wird dieser Anteil auf ca. 15% steigen. Zwei Drittel aller neuen Kraftwerksprojekte in der EU sind Projekte aus Erneuerbaren Energien. Die volatile Erzeugung aus Windkraft und Sonne stellt die Energiewirtschaft jedoch vor eine Vielzahl von Herausforderungen, wie Transport des Stromes über große Entfernungen, Speicher-technologien, Back-up der Erzeugungskapazitäten, Kosten der Ökostromförderung etc.

Welche Maßnahmen können von Politik und Industrie gesetzt werden, um einen weiteren Ausbau der Windkraft in der EU sicherzustellen?

• Präsentation
• How a wind turbine works at EWEA (European Wind Energy Association)

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.

• Präsentation

Die Gruppeneinteilung

Anschließend an die Impulsreferate der Experten haben sich 14 Gruppenmoderatoren, zwei je Thema, gemeldet und die verbleibenden Schüler und Schülerinnen wurden in die jeweiligen Gruppen eingeteilt. In den, für die Gruppenarbeiten zur Verfügung stehenden, Arbeitsräumen fanden Diskussionen zu den diversen Themen sowohl in deutscher als auch in slowenischer Sprache statt, die die Grundlage für die Ausarbeitungen der Schüler und Schülerinnen bildeten.

Die Mittagspause

Nachdem die Gruppen eingeteilt waren und die Diskussionen begonnen haben, war es Zeit für die Mittagspause, bei der sich die TeilnehmerInnen im nahegelegenen Jugendheim (Mladinski dom) für den Nachmittag stärken konnten.

Die Gruppenarbeiten

Am Nachmittag ging es voller Elan weiter mit den Gruppenarbeiten. In 20-minütigen Diskussionen je Thema und Gruppe wurden die wichtigsten Ideen der SchülerInnen von den Moderatoren auf einem Plakat festgehalten. Die Referenten unterstützten die SchülerInnen bei deren Fragestellungen und waren begeistert vom Engagement und dem Interesse der Jugendlichen. Nachdem jede Gruppe mit den jeweiligen Moderatoren über alle 7 Themen diskutiert hat, wurden die Plakate fertiggestellt.

Die Ergebnisse

Die Einsatzbereitschaft der SchülerInnen aus Sloweninen und Österreich spiegelte sich in deren Präsentationen wieder, welche interessante und kreative Anregungen für die Zukunft der Energieversorgung enthielten. Die Ergebnisse wurden teils in slowenischer und teils in deutscher Sprache vorgetragen, um den Anforderungen einer grenzüberschreitenden Zusammenarbeit gerecht zu werden.

• Risiken der Energieträger
• Kritische Betrachtung von Energiesparmaßnahmen
• Smart Cities
• Photovoltaik
• Wasserkraft
• Windkraft
• Chancen und Risiken der Energiewende

Der Nachsatz

Die Veranstaltung fand im Rahmen der grenzüberschreitenden Schulaktivitäten im Energiebereich statt und leistet nicht nur einen Beitrag zu den länderübergreifenden Aktivitäten Kärntens sondern schafft auch ein Bewusstsein der Schüler und Schülerinnen für das Thema Energie. Aufgrund der guten Zusammenarbeit und den positiven Rückmeldungen, soll im Frühjahr 2015 eine Folgeveranstaltung in Ravne stattfinden.

Ein herzlicher Dank geht an die Sponsoren, die Lehrkräfte und die Referenten, die wesentlich zum Erfolg der Veranstaltung beigetragen haben.

Von Norbert Pillmayr / KELAG - Kärntner Elektrizitäts-Aktiengesellschaft