Mit Energie in die Zukunft

Obwohl die fossilen Brennstoffreserven so gut wie erschöpft sind, steigt der Energieverbrauch der Menschheit immer weiter. Erneuerbare Energien allein werden den hohen Energiebedarf nicht decken können. Die Atomkraft wiederum hat – auch wenn sie nicht zum Abbau der fossilen Brennstoffreserven beiträgt – einen schlechten Ruf, denn ihre Methode zur Energiegewinnung beruht bisher ausschließlich auf der Kernspaltung, die wegen ihrer Risiken umstritten ist.
Wissenschaftler auf der ganzen Welt arbeiten allerdings an einer anderen Art von Atomenergie, der Kernfusion. Doch die Erschließung dieser effizienten, sauberen und sicheren Energiequelle erweist sich als ausgesprochen schwierig.
Derzeit erprobt die Forschung drei verschiedene Ansätze: Erstens den Tokamak-Fusionsreaktor, bei dem hundert Millionen Grad heißes Plasma in einer Kammer aus Magnetfeldspulen eingeschlossen wird; zweitens Laserstrahlen, die auf das Atommaterial gerichtet werden und es zur Implosion bringen; sowie drittens die Z-Maschine, die eine mit Gas gefüllte Kapsel mit Hilfe von starken elektromagnetischen Feldern komprimiert.
Während der Bau des experimentellen Fusionsreaktors ITER in Südfrankreich weiter voranschreitet, arbeiten Wissenschaftler eifrig an der Lösung letzter physikalischer und technischer Probleme. Die Dokumentation begleitet das Team des Tokamak „Tore Supra“ bei der Entwicklung seiner Maschine und der Installation neuer Heizfühler.
Der Megajoule-Laser besteht aus 240 gewaltigen Laserstrahlen, die auf einen wenige Millimeter großen Metallzylinder gerichtet werden. Die gesamte Anlage muss stets absolut sauber sein, denn das kleinste Staubkorn könnte das extrem kostspielige Material zerstören.
In den nordamerikanischen Sandia National Laboratories steht die Z-Maschine, die leistungsstärkste künstliche Röntgenquelle der Welt. Auch dort investiert man in die Zukunft: Die Maschine wurde gerade modernisiert, um ihre Leistung zu verdoppeln, zurzeit werden in Zusammenarbeit mit Russland neue Methoden getestet, mit denen die Maschine noch schneller arbeiten könnte. Die Wissenschaftler dieser Projekte tauschen wertvolle Kenntnisse über das Plasma aus, das als vierter Aggregatzustand von Materie auf den gasförmigen Zustand folgt. Erst wenn die Eigenschaften des Plasmas genau erforscht sind, wird man die Kernfusion als Energiequelle nutzen können. (Text: arte)

Der „Pearl River Tower“ im südchinesischen Guangzhou wird der erste umweltneutrale Wolkenkratzer der Welt. Für den amerikanischen Projektbeauftragten Roger Frechette ist er nicht nur ein „grünes“ Symbol des sich wandelnden Chinas, sondern ein Meilenstein der Architektur und eine große Herausforderung auf dem Weg zum durchweg ökologischen Bauen. Denn der Turm nutzt nur natürliche Energiequellen in seinem unmittelbaren Umfeld und könnte unter Umständen sogar mehr Energie erzeugen, als er verbraucht.
Dank integrierter Solarzellen und einer optimalen Ausrichtung wird der „Pearl River Tower“ Sonnenlicht in Energie umwandeln. Mithilfe einer segelförmigen Bauweise und vier integrierten Windrädern hat man auch den Wind, den Erzfeind aller Turmbauer, zum Verbündeten gemacht. Die Windräder haben mit klassischen Modellen nicht mehr viel gemeinsam: Ihre vertikalen, spiralförmigen Turbinen machen keinen Lärm, vibrieren nicht und eignen sich daher perfekt für den Einsatz im städtischen Umfeld.
Auch für das Belüftungssystem des Turms fand man eine innovative, umweltschonende Alternative zur klassischen Klimaanlage. Doch diese neuen Techniken stoßen beim chinesischen Bauteam nicht selten auf Unverständnis und mangelnde Kompetenz, was die Verwirklichung des ehrgeizigen Projekts nicht gerade vereinfacht.
Wird Frechette seine Idee durchsetzen und seinen Traum vom umweltfreundlichen Bauen „made in China“ verwirklichen können? Sein Hochhaus setzt auf jeden Fall Maßstäbe für die Bauwerke von morgen, deren ökologischer Fußabdruck so gering wie möglich gehalten werden soll. (Text: arte)

Abu Dhabi am Persischen Golf ist das größte und reichste der Arabischen Emirate. Der Erdölexport macht heute zwei Drittel der Volkswirtschaft aus, im Land selbst wird mit dem schwarzen Gold verschwenderisch umgegangen: Klimaanlagen, Autos mit hohem Kraftstoffverbrauch und energieintensive Anlagen zur Meerwasserentsalzung machen das kleine Land zu einem großen Umweltsünder.
Doch die Stadt Masdar, die nun aus der Wüste gestampft werden soll, ist eines der ehrgeizigsten Umweltprojekte der Welt. Keine Autos, kein Müll, kein CO2 – Masdar hat die Formel für die Ökostadt der Zukunft. 40.000 Menschen werden ab dem Jahr 2016 in der 22 Milliarden Dollar teuren Stadt wohnen können; geplant sind außerdem eine Universität, ein Solarkraftwerk und eine Meerwasserentsalzungsanlage. Masdar soll kein einziges Gramm CO2 erzeugen, seinen eigenen Strom produzieren und ein autofreies Transportsystem bekommen.
Doch lässt sich diese ehrgeizige Idee überhaupt verwirklichen? In 18 Monaten soll das Team vom Masdar Institute of Science and Technology den ersten Bauabschnitt abgeschlossen haben. Und da bei diesem Projekt keine halben Sachen gemacht werden sollen, darf die Ökostadt schon während ihrer Errichtung weder CO2 ausstoßen noch Müll produzieren. Der Film begleitet das Team um Sanad, Meg, Chris und Samir, die in der sengenden Hitze Abu Dhabis alles daran setzen, ihre Modellstadt termin- und budgetgerecht zu übergeben. (Text: arte)

Bevor die Erdölreserven erschöpft sind, wäre es ratsam, einer unter der Erdoberfläche schlummernden sauberen und unerschöpflichen Energiequelle etwas mehr Beachtung zu schenken – der Erdwärme. Islands feuchter vulkanischer Boden produziert beträchtliche Mengen an Dampf, der in Elektrizität umgewandelt werden kann. Daher entstehen auf der Insel immer mehr Geothermieanlagen.
Geologen entwerfen eine Karte der unterirdischen Erdwärmequellen, um die Standorte der Pumpen zu bestimmen, mit denen das Kraftwerk noch mehr Energie produzieren soll. Die erst zwei Jahre alte Anlage von Hellisheidi soll ihre Kapazität jetzt schon verdoppeln: Dutzende von Erdwärmequellen in etwa zwei Kilometern Tiefe werden bereits genutzt, doch nun werden noch mehr Leitungen und neue Generatoren installiert. Denn Island steuert auf ein großes Ziel zu: Noch vor 2050 will es als erstes Land der Welt ganz ohne Kohle und Erdöl auskommen.
In Frankreich, im elsässischen Soultz wird an einer innovativen Technologie gearbeitet: Um weitab von aktiven Vulkanen und Erdwärmevorräten Dampf zu produzieren, muss man hier bis zu 5.000 Meter tief bohren und Wasser in heißes, trockenes Felsgestein spritzen. Dank neuer Entwicklungen können geothermische Anlagen schon mit einem weitaus kühleren Dampf als dem der isländischen Böden Energie produzieren. Doch das erstmals getestete Verfahren stößt immer wieder auf unvorhersehbare Hindernisse. Ein internationales Team stellt sich allen erdenklichen Schwierigkeiten, denn die kleine Pilotanlage nährt große Hoffnungen: Sie könnte der Welt beweisen, dass die saubere und erneuerbare Erdwärme die Energie von morgen ist. (Text: arte)