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ENERGIE FÜR ALLE

Energie zwischen Klimaschutz, Wohlstand und Verteilungsgerechtigkeit

BEILAGE

ENERGIE IN ZAHLEN

Unsere Beilage zu Einheiten, Daten und Fakten

FASZINATON TECHNIK Technik in den Betrieben der Region

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LIEBE LEHRERINNEN UND LEHRER! Auf vielfachen Wunsch widmen wir die elfte Ausgabe von Future dem Thema „Energie“. Energie begegnet uns in allen Lebensbereichen, in Form von Wärme, Elektrizität, Bewegung uvm. Eine zuverlässige – und vor allem leistbare – Energieversorgung zählt zu den bedeutendsten Voraussetzungen für das Funktionieren von Wirtschaft und Gesellschaft. Im Spannungsfeld von Umweltschutz, nicht vorhandener Energieautarkie und Kostendruck beleuchten wir das Thema auf vielschichtige Weise. So werfen wir einen Blick in die „Energiezukunft“, nähern uns den Begrifflichkeiten rund um das Thema an, versuchen Relationen herzustellen, fangen wissenswerte steirische Energie-Blitzlichter ein und präsentieren, wie in Schulen das Thema „Energie“ in den Unterricht integriert werden kann. Ein Dankeschön an dieser Stelle an Karl Rose, Vorsitzender des Weltenergierates, und Wolfgang Jilek, Energiebeauftragter des Landes Steiermark, die an der Entstehung dieses Magazins mitgewirkt haben. Ich möchte mich auch bei allen aktiven Mitgliedern der „Kooperation Schule-Industrie“ für die vielen positiven Rückmeldungen zu unserem Angebot bedanken! Sie sind weiterhin herzlich eingeladen, mit uns das Portfolio an Fortbildungen und konkreten Projektangeboten für die Klasse (weiter)zu entwickeln. Nur im gegenseitigen Dialog können wir unser gemeinsames Vorhaben, die Lebenswelten Schule und Industrie optimal aufeinander abzustimmen, erfolgreich umsetzen. Spannende Unterhaltung wünscht Ihnen Angelika Kresch Vorsitzende von „Die Industrie” Vorstand REMUS-SEBRING Holding AG

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ENERGIE ZWISCHEN KLIMASCHUTZ, WOHLSTAND UND VERTEILUNGS­GERECHTIGKEIT GESPRÄCH MIT DIPL.-ING. KARL ROSE DIREKTOR DES WORLD ENERGY COUNCIL

Wenn wir einen Blick in die Ener­ giezukunft wer­ fen: Wieviel Ener­ gie werden wir brauchen? Es gibt keine eindeutige Prognose zum zukünftigen Energieverbrauch, da die Entwicklung von zu vielen Faktoren abhängt. Wir haben aber im Weltenergierat unterschiedliche Szenarien errechnet. Zwischen vielen wirtschaftlichen, technischen und politischen Unsicher­ heiten ist auch unser eigenes Verhalten sehr bedeutsam. Agieren wir hauptsächlich als KonsumentInnen, wollen wir möglichst günstige Energie – das drückt sich in einem hohen Verbrauch aus. Agieren wir aber als besorgte BürgerInnen, wollen wir „saubere“ Energie. Das erhöht den Preis und senkt den Verbrauch. Wir haben also multiple Zukünfte. Im einen Fall haben wir bis 2050 bis zu 60% mehr Verbrauch als jetzt, im anderen Fall haben wir den gleichen Verbrauch wie heute, global gesehen. Und das wäre eine unglaubliche Leistung. Die Frage, wie wir unseren Verbrauch reduzieren können ist also die eigentlich entscheidende. Wie unterschiedlich sind die Entwick­ lungen in Österreich, Europa und global betrachtet? Global betrachtet haben rund 1,2 Milliarden Menschen noch überhaupt keinen Zugang zu Energie, 2,6 Milliarden haben keine adäquaten Kochgelegenheiten und die Weltbe­völkerung wird bis 2050 von 7 auf 9 Milliarden Menschen wachsen. A ­ lleine in China wächst der Stromverbrauch jährlich um einen Faktor, der dem Verbrauch von Großbritannien entspricht. Gestillt wird dieser Energiehunger durch Kohle, Öl, Gas, und

Atomenergie – ob es uns in Europa gefällt oder nicht. Europa verursacht aktuell elf Prozent der Emissionen weltweit und dieser Anteil wird bis 2050 auf 8 Prozent oder weniger sinken. Welchen Beitrag können alternative Energien leisten? Einen sehr bedeutsamen – Österreich hat bereits einen Anteil der Erneuerbaren am Primärenergiemix von 32% und bestreitet 70% der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien, vor allem aus der Wasserkraft. Man darf eines aber nicht vergessen: Mit Wind und Fotovoltaik (PV) erzeugt man elektrischen Strom. Der macht jedoch nur 20% bis 30% unseres Energiebedarfs aus, der Rest ist Wärme, Transport, etc. Auch müssen volatile Energien wie Wind und PV so in das Stromnetz integriert werden, dass Schwankungen von Spannung oder Frequenz vermieden werden. Mit dem steigenden Anteil an „sauberem“ Strom aus Sonne und Wind, erzeugen wir Lastspitzen im Netz, die unsere Systemstabilität gefährden können. Welche Rolle können Förderungen bei einer Energiewende spielen? Ich bin kein großer Freund von Förderungen, weil sie den Markt verzerren. Ihre Berechtigung haben sie jedoch bei der gezielten Einführung neuer Technologien. Allerdings müssen sie mit Maß und Ziel verwendet werden, was nicht immer der Fall ist. Die deutsche Energiewende zum Beispiel sorgt dafür, dass so viel geförderte Wind- und Sonnenenergie im Netz ist, dass aufgrund der Überproduktion die Großhandelspreise für Strom stark gefallen sind. Dies führt zu Verwerfungen im Markt und zu Verlusten der Energieerzeuger. Diese sind gezwungen sich ihre Verluste in der Erzeugung bei den Endkunden zurückzuholen.


ZUR PERSON Dipl.-Ing. Karl Rose ist Geschäftsführer und Gründer der Strategy Lab GmbH; Professor am Institut für Unterneh­mensführung und Entrepreneurship, Karl-Franzens-Universität Graz, verheiratet,­ 3 Kinder

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Dipl.-Ing. Karl Rose studierte Erdölwissenschaften an der Montanuniversität Leoben. Von 1985 bis 2010 war er Mitarbeiter zuletzt in führender Position der internationalen Energieindustrie. Seit 2010 ist er Director Policy and Scena­ rios des World Energy Councils in London und Univ.Prof. für Strategisches Ma­nagement und Angewandte Betriebs­ wirtschaft an der Karl-Franzens-Universität Graz, seit 2011 Mitglied des Aufsichtsrates der Energie Steiermark AG. Als Unternehmer ist er in den Bereichen Energie- und Umwelttechnik tätig.

Haben die Ölkonzerne, so wie oft unter­ stellt, nicht längst alternative Konzepte in der Schublade? Ölkonzerne sind in der Stromerzeugung überhaupt nicht vorhanden. 90% des Öls wird für Transport und als Rohstoff für die chemische Industrie verwendet. Der Rest ist einfach Mythos. Ich war ja lange selbst in der Ölindustrie tätig und ich kann Ihnen versichern, dass sich diese Unternehmen auf ihre eigenen Geschäftsmodelle und Kern­ kompetenzen konzentrieren. Sie investieren sehr grosse Summen und beschäftigen sich intensiv und detailliert mit langfristiger Planung. Was sie dabei am meisten interes­ siert, ist das Verhalten der VerbraucherInnen der Zukunft. Mit unserem Verhalten beeinflussen wir die Strategien dieser Konzerne wesentlich mehr als es die Politik tut. Welchen Ratschlag möchten Sie jungen Menschen mit auf den Weg geben? Es geht darum, den Verbrauch zu reduzieren. Das muss jeder für sich machen. Meine StudentInnen zum Beispiel sind zu rund 60% in Carsharing und ähnlichen Projekten. Meine Botschaft ist die: Nachhaltige Energieversorgung beginnt im Bewusstsein der Menschen. Wir brauchen aber auch die TechnikerInnen, die Probleme lösen. Daher macht mir das abnehmende Interesse an Technik Sorgen. Es wäre katastrophal, wenn wir nicht mehr ausreichend Nachwuchs ausbilden könnten um die Probleme der Zukunft zu lösen.


Versorgung s­ sicherheit

ZUSTAND IM GLEICHGEWICHT

Wirtschaft ­ lichkeit

Der Faktor „Umwelt“ umfasst die Frage, wie stark das Ökosystem durch die Energieproduktion beeinträchtigt wird. Das Spektrum reicht dabei vom Ausstoß klima­ schädlicher Emissionen über mögliche langfristige Risiken von z.B. der Atomenergie bis hin zu Auswirkungen auf das Landschaftsbild durch Wind- und Solarparks. Der Faktor Umwelt hat einerseits eine starke regionale Komponente (Lebensqualität vor Ort) andererseits aber auch eine globale Dimension (Klimaziele). Global betrachtet ist jede Tonne Produktion in Österreich ein Nettobeitrag zum Umweltschutz! (Erzeugung einer Tonne Zement verursacht in Österreich 642 kg CO², in China 830 kg CO² und in den USA 925 kg CO²).

Ökologisch e Nachhaltig keit

Spannungsfeld zwischen: UMWELT, WIRT­SCHAFTLICHKEIT und SICHERHEIT.

Der Faktor „Wirtschaftlichkeit“ steht für die Relation zwischen Input und Output bei der Energieerzeugung. Diese Relation bestimmt letztendlich den Preis, den wir alle für Energie zahlen (müssen) und ist somit einer der zentralen Determinanten der wirtschaftlichen Wettbewerbsfähigkeit eines Landes. Teure Energie in Europa führt zu höheren Produktionskosten und somit zu einem eklatanten Wettbewerbsnachteil im Vergleich zu anderen Teilen der Erde. (Der Strompreis in der EU lag im Jahr 2010 rund 20% über dem der USA und beträchtlich über dem von China). Der Faktor „Sicherheit“ umfasst die Bereiche Versorgungs- und Netzsicherheit. Also einerseits die verlässliche Produktion

von Energie, dann, wenn wir diese brauchen, und andererseits den sicheren Transport der Energie zum Endverbraucher. Mit z.B. Gas, Kohle oder Atomstrom können wir immer genau so viel Energie produzieren, wie wir gerade brauchen. Bei der Energiegewinnung durch z.B. Wind und Sonne orientiert sich die Produktionsmenge nicht am Bedarf sondern viel mehr an Wetter, Tages- und Jahreszeit. Die Netzsicherheit ist eine technische Herausforderung. So muss z.B. im Stromnetz immer die annähernd gleiche Menge an Energie vorhanden sein. Starken Schwankungen in der Produktion, die bei vielen alternativen Energien entstehen, erhöhen das Risiko von Ausfällen bzw. setzen hohe Investitionen in modernere Stromnetze voraus.

Eine nachhaltige Energieversorgung zielt darauf ab, alle drei Faktoren im Gleichgewicht zu halten:

Die Betonung von „Umwelt“ und “Wirtschaft­ lichkeit“ gefährdet die Versorgungssicherheit.

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Die Betonung von „Umwelt“ und „Sicherheit“ erhöht die Energiekosten.

Die Betonung von „Wirtschaftlichkeit“ und „Sicherheit“ geht zulasten der Umwelt.


BEILAGE FÜR DIE ARBEIT MIT DER KLASSE

EN ZUM HERAUSNEHM

e i g r e n E e l l A für unsere Energie Die Energiepolitik ist eine der großen Herausforderungen unserer Zeit, denn sie bestimmt wesentliche Teile der Gegenwart ebenso wie der Zukunft. Eine globale Betrachtung offenbart einige große Themenfelder, die durchaus auch im Widerspruch zu­einander stehen: Verteilungsgerechtigkeit: Europa und Nordamerika stellen rund 15% der Weltbevölkerung, aber über 40% des Weltenergieverbrauchs. Afrika stellt ebenfalls rund 15% der Weltbevölkerung, aber nur 3% des Energieverbrauchs. Die Zunahme der Weltbevölkerung und der Weg der gesamten Weltbevölkerung in die Konsumwelt führen zu einem entsprechenden Anstieg des Energiebedarfs. Woher soll all die Energie kommen? Wind- und Sonnenenergie eignen sich nur zur Stromproduktion. Der große Rest des Energieverbrauchs hängt an Öl, Gas, Kohle und Atomenergie. Vor allem ärmere Länder sind gezwungen, sich auf die billigsten und im eigenen Land verfügbaren Quellen wie insbesondere Kohle zu stützen. Klimawandel: Es sind in erster Linie die billigen Energieträger, die den klimawirksamen CO2-Ausstoß anfeuern. Doch wie will man ärmeren Ländern verbieten, möglichst kostengünstig Wohlstand für die eigene Bevölkerung zu schaffen. Das Erreichen von Klima­ zielen wird nur möglich sein, wenn wir unseren Verbrauch drastisch reduzieren. Spätestens an diesem Punkt sind nicht nur Unternehmen und Politik gefordert sondern wir alle. Schie­ fergas: Vorrangig die USA setzen zunehmend auf Schiefergas und senken durch diese neue Quelle die Energiekosten. So kostet Energie für einen US-Haushalt nur 25% der hiesigen Preise, die Energiekosten für die Industrie liegen bei 30%. Daraus resultiert ein Wett­bewerbsvorteil, der in Europa hunderttausende Arbeitsplätze gefährdet. Energiekosten: Wenn wir in unserer Rolle als WählerInnen von der Politik mehr Öko-Strom und weniger Kohle, Gas und Atomkraft verlangen, dann werden wir in unserer Rolle als KonsumentInnen auch die Kosten dafür tragen müssen. Denn der Ausbau alternativer Energien führt dazu, dass wir aus technischen Gründen unser gesamtes Leitungsnetz erneuern werden müssen.

T RIE DIE INDinUdSustrie.at

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WAS IST ENERGIE?

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Energie ist eine physikalische Größe und verfügt über unvergleich­ liche Eigenschaften: Energie kann weder erzeugt noch verbraucht werden. Energie ist einfach da und wir sind lediglich in der Lage, sie umzuwandeln, zu transportieren oder zu speichern. Der Körper braucht Energie um zu funktio­nieren, selbst das Denken und das Träumen brauchen Energie. Da es Energie in den unterschiedlichsten Formen gibt, gibt es auch unterschiedliche Möglichkeiten der Unterteilung. Um zu veran­ schaulichen, was Energie alles ist, teilen wir sie in drei Ebenen ein:

Primärenergie

Als Primärenergie werden die in der Natur vorkommenden Quellen bezeichnet. Ursprung der meisten Primärenergien ist die Sonnenstrahlung, die selbst wieder durch Kernfusion in der Sonne entsteht. Letztlich beruhen Erdöl, Erdgas, Holz und Kohle auf Sonnenenergie als Basis für das Wachstum von Pflanzen. Auch der Mond liefert Primärenergie, indem er die Erddrehung abbremst und so für die Gezeiten sorgt. Selbst die Erde versorgt uns mit Primärenergie: in Form von Wärme im Erdinneren, durch Elemente, die sich für Kernspaltung oder Kernfusion eignen, durch den Höhenunterschied zwischen Bergen und Tälern, den wir in der Wasserkraft nutzen und durch Wind. Der weltweite Primärenergieumsatz pro Jahr beträgt derzeit etwas über 400 Exajoule, das sind 400.000.000.000.000.000.000 bzw. 400 Trillionen Joule.

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h Technisc

e Energie

Diese erhalten wir, wenn wir Primärenergie aufbereiten und z.B. in Elektrizität, in Brennstoffe, Dampf usw. umwandeln. Diese Umwandlung geschieht meist in großen Anlagen. Welche technischen Energien gibt es? Elektrizität, Kohle, Benzin, Diesel, Heizöl, Erdgas, Propangas, Butangas, Wasserstoff, Holzkohle, Pellets, Hackschnitzel, Biogas, Chemische Energie

Welche Primärenergien gibt es? Nicht erneuerbare Energien sind Formen von Primär­ energie, von denen wir mehr verbrauchen als die Natur nachbilden kann. Das sind fossile Brennstoffe wie Erdöl, Erdgas und Kohle und Kernenergie, da auch Uranerz nur in beschränk­ ter Menge vorhanden ist.

Unter erneuerbarer Energie verstehen wir Primärenergie, die uns praktisch unerschöpflich zur Verfügung steht wie Sonnenstrahlung, Wind, Gezeiten und Erdwärme oder die sich relativ rasch erneuern – also zum Beispiel nachwachsendes Holz, aber auch Ölsaaten für Biodiesel.

Primärenergie Kohle nicht Erdöl erneuerbar Erdgas Uranerz U-235 Sonnenstrahlung Flüsse Wind Meereswellen Biomasse erneuerbar Methan Gezeiten Lebewesen Abfall Prozessabwärme Geothermie Fusionsbrennstoff

Ursprung

Potenzial

Biomasse Biomasse Biomasse Erde Sonne Sonne Sonne/Erddrehung Wind, Gezeiten Sonne Sonne, Erde Mondbewegung Biomasse Gesellschaft Gesellschaft Erde Erde

groß mittel mittel mittel unbegrenzt begrenzt unbegrenzt unbegrenzt begrenzt unbekannt begrenzt klein klein klein unbegrenzt unbegrenzt

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Nutzener

gie

Energie kann nicht „verbraucht“ werden, sie wird lediglich von einem Zustand in einen anderen umgewandelt, zum Beispiel von fließendem Wasser (kinetische Energie) über Turbinen in elek­ trischen Strom, von diesem in einer alten Glühbirne in Licht (rund 5%) und in Wärme. Bei jedem Umwandlungs­ schritt geht etwas Energie “verloren” – das heißt sie entweicht in die Umwelt. Je weniger Ener­ gie bei der Umwandlung verloren geht, desto höher ist der Wirkungsgrad.

Vorteile/Nachteile*)

*) Idee: Erarbeiten Sie die Vor- und Nachteile gemeinsam mit der Klasse!


EN ZUM HERAUSNEHM

Watt PRÄFIX-SCHREIBWEISE ABKÜRZUNG DEZIMAL

ANWENDUNG

1 Milliwatt 1 mW 0,001 W low-current-LED (3) 1 Watt

1 W

1 W

Glühlampe (15-300)

1  Kilowatt

1 KW

1.000 W

Motor Waschmaschine (2-3,5)

1 Megawatt

1 MW

1.000.000 W

Windenergieanlage (1-7)

1 Gigawatt

1 GW

1.000.000.000 W

Kernkraftwerk (1)

1 Terawatt

1 TW

1.000.000.000.000 W

radioaktive Prozesse im Erdkern (1-7)

1 Petawatt

1 PW

1.000.000.000.000.000 W

Täglich treffen 167 Petawatt Sonnenenergie auf der Erde auf.

att in Joule

ng von W Umrechnu

J

Watt = 3,6

Das Joule ist benannt nach James Prescott Joule, einem englischer Physiker (1818 – 1889), der die Existenz eines Äquivalents zwischen Wärme und mechanischer Arbeit nachgewiesen hat.

j

Wie misst man Energie? Energie wird auf zwei Arten gemessen: Leistung (z.B. Watt) und Arbeit. Dabei ist Arbeit die Leistung, die innerhalb einer gewissen Zeit erbracht wird (z.B. Kilowattstunden). Die internationale Grund­einheit für Energie ist das Joule. Das Joule kann durch die mechanischen Basiseinheiten Kilogramm, Meter und Sekunde ausgedrückt werden:

1J =

kg m² 1 s²

=1Nm

Im Alltag gebräuchlicher ist jedoch die An­gabe in Kilowattstunden. Die Wattstunde gilt als Einheit für die Leistung. Eine kWh ist also das Erbringen einer Leistung von 1000 Watt in einer Stunde. 1 kWh entspricht 3,6 Millionen Joule.

JOULE Die Energiemenge von 1 Joule wird benötigt, um auf der Erde einen Gegenstand von 1 kg Masse um ca. 10 cm anzuheben. WATT Mit der Energiemenge von 1 kWh kann eine Energiesparlampe mit 20 W Aufnahmeleistung 50 Stunden betrieben werden. KALORIE Eine häufig verwendete Energieeinheit ist die Kalorie. Sie wird vor allem im Zusammenhang mit Lebensmitteln verwendet. 1 cal (Kalorie) entspricht 4,19 J. Das ist jene Wärmemenge, die benötigt wird, um ein Gramm flüssiges Wasser um 1 °C (genauer: um 1 Kelvin) zu erwärmen.

Energieeinheitenumrechner: http://www.einheiten-umrechnen.de/einheiten-rechner.php?typ=energie


ENERGIE NUTZEN N E R A P S D N U Vergleich Energieverbrauch pro Jahr

400

300

250

250

200

150

100

100

50

Landwirtschaft

Private Haushalte

Dienstleistungen Landwirtschaft

0

Verkehr Private Haushalte

50

Prod. Bereich Dienstleistungen

0

Brennbare Abfälle Brennbare Abfälle Erneuerbare Energien Erneuerbare Energien Gas Gas

200

150

Verkehr

Bis zum Jahr 2020 soll der Treibhausgas-Ausstoß um 20% reduziert werden, Energie soll um 20% effizienter genutzt werden und der Verbrauch soll zu 20% aus erneuerbaren Quellen stammen (im Vergleich zum Referenzszenario 1990) Nachahmer der europäischen Klimapolitik fehlen auf internationaler Bühne. Die europäische Energiestrategie bis zum Jahr 2030 befindet sich zurzeit gerade in Ausarbeitung.

Elektrische Energie Elektrische Energie Fernwärme Fernwärme

350

300

Prod. Bereich

Energiestrategie 2020 der Europäischen Union

400

350

in PJ*

in PJ

in PJ

15.000 kWh Haushalt 619.000 kWh mittelständischer, metallverarbeitender Betrieb 47.743.045 kWh alle Haushalte der Stadt Gleisdorf 300.000.000 kWh ein Unternehmen der energieintensiven Industrie mit ca. 2.000 MA 4.500.000.000 kWh Stadt Graz (Haushalte, Straßenbeleuchtung, …)

Quelle: Energiestatus Österreich 2013 (Entwicklung bis 2011), BM für Wirtschaft, Jugend und Familie

Energetischer Endverbrauch der Sektoren nach Energieträgern 2011 ENERGETISCHER ENDVERBRAUCH DER SEKTOREN NACH ENERGIETRÄGERN Energetischer Endverbrauch der Sektoren nach Energieträgern 2011 2011

Ölprodukte

Ölprodukte Kohle

Kohle

*PJ = Petajoule; 1 PJ ≈ 278 GWh Was bedeutet das für den Wirtschaftsstandort Europa? Im produzierenden Bereich zeigt sich die hohe Bedeutung von Strom und Europa ist für rund 10,7% des weltweiten Treibhausgasproduzierenden zeigt sich dieim hohe Bedeutung von Strom und Struktur desBereich Bruttoinlandsverbrauches Jahr 2011 Ausstoßes verantwortlich (Österreich gar nur Im für 0,2%). STRUKTUR DES BRUTTOINLANDSVERBRAUCHES IM JAHR 2011 Gas, im Verkehrssektor nach wie vor die Dominanz von Ölprodukten. Im Damit diese im internationalen Vergleich hohe EnergieefGas, im Verkehrssektor nach wie vor die Dominanz von Ölprodukten. Im Sonst. Erneuerb. fizienz weiter verbessert werden kann, muss Europa einen Dienstleistungssektor halten Strom, Fernwärme undBrennbare Gas die Abfällegrößten AnteiEnergien großen Aufwand betreiben um global gesehenDienstleistungssektor nur einen halten 17,5% Strom, Fernwärme2,5% und Gas die größten Anteile,zuin der Landwirtschaft sind dies Ölprodukte und erneuerbare Energien. Bei vergleichsweise kleinen Beitrag leisten können. Es ist aus Nettostromimporte le, in der Landwirtschaft sind dies Ölprodukte und erneuerbare Energien. Bei Sicht der Industrie kritisch zu hinterfragen, ob dieser „kle2,1% den privaten HaushaltenWasserkraft dominieren die erneuerbaren Energien gefolgt von 8,6% ine“ mögliche Beitrag politisch stärker gewichtet wird,privaten als den Haushalten dominieren die erneuerbaren Energien gefolgt von Kohle Bereich Strom, Gas undzuÖlprodukten. Kohle ist nur noch im produzierenden die realistische Gefahr, weiter an Wettbewerbsfähigkeit 10,2% Strom, verlieren und damit hunderttausende Arbeitsplätze und denGas und Ölprodukten. Kohle ist nur noch im produzierenden Bereich von Bedeutung. damit verbundenen Wohlstand der breiten Bevölkerung zu von Bedeutung. gefährden. Die Energiezukunft kann nur in einem sinnvollen Energie-Mix aus fossiler und erneuerbarer Energie liegen, Den Technologien Verbrauchszuwächsen in der Sachgütererzeugung (diese entspricht Gas kombiniert mit dem Einsatz modernster für 23,0% Den Verbrauchszuwächsen in der Sachgütererzeugung (diese entspricht saubere Energiegewinnung und effizientem dem Energiemanageproduzierenden Bereich ohne Bauwesen, Bergbau und Energie) in der Öl ment – und das weltweit. dem produzierenden Bereich ohne Bauwesen, Bergbau 36,2% und Energie) in der 1990 bis 2011 in Höhe von 44 % steht allerdings eine Zunahme der Österreichs Industrie verursacht also Periode nur einen sehr kleinen Periode Teil der globalen Klima-Herausforderung. Sie kann aber ein1990 bis 2011 in Höhe von 44 % steht allerdings eine Zunahme der realen Bruttowertschöpfung dieses Sektors um 70 % gegenüber, was begroßer Teil der Lösung sein, in dem österreichischerealen TechnoloBruttowertschöpfung dieses Sektorsbasiert um 70 gegenüber, was beSTROMVERBRAUCH HAUSHALT Die österreichischeIMEnergieversorgung auf % einem ausgewogenen gie die (Energie-) Effizienz weltweit verbessert. deutet, dass der Energieverbrauch je Bruttowertschöpfung in diesem ZeitEin österreichischer Haushalt verbraucht im Jahr ca. 15.000 Energieträger-Mix. Von besonderer Bedeutung für die österreichische Ener-Zeitdeutet, dass der Energieverbrauch je Bruttowertschöpfung in diesem kWh Energie. 4.187 In kWhder davon entfallen auf Stahlerzeugung Strom. Der raum um rd. 15 % zurückging. Eisenund - dem ist der sehr Anteil der erneuerbaren Energien am BrutStromverbrauch setzt sich wiehohe folgt raum um gieversorgung rd. 15 % zurückging. In zusammen: der Eisen- und Stahlerzeugung - dem IMPRESSUM: Quelle: Energiestatus Österreich 2013 (Entwicklung bis 2011), BM für Wirtschaft, Jugend und Familie

2011

drittgrößten Verbraucher im - war im Ver„FUTURE” wird kostenlos an Lehrerinnen undderzeit Lehtoinlandsverbrauch, derproduzierenden sich gemäß obiger Sektor Darstellung auf 26,1 % (WasHaushaltsgeräte 938 produzierenden kWh 22,4 % Sektor - war im Verderzeit drittgrößten Verbraucher im rer der Schultypen NMS, PTS und AHS verteilt. Ziel serkraft und sonstige Energien) beläuft. Nach der früher angeeine Zunahme der erneuerbare Roheisenerzeugung um der Publikation ist die Information zu aktuellengleichszeitraum TheWarmwasser 527 kWh 12,6 % rd. 68,6 % zu men aus Industrie und Wirtschaft. gleichszeitraum eine Zunahme der Roheisenerzeugung um rd. 68,6 % zu wandten Methodik (also inkl. allen Abfällen und dem Heizung 498 kWh 11,9 % Außenhandelssaldo an verzeichnen. Herausgeber: IV-Steiermark und Sparte Industrie elektrischer Energie) wäre dieser der WKO Steiermark verzeichnen. Kühl-/Gefriergeräte 483Anteil kWh bei über 11,530%% gelegen. Für den Inhalt verantwortlich: „Die Industrie”, Beleuchtung 446 kWh 10,7 % Hartenaugasse 17, 8010 Graz, Tel. 0316 321 528-0, Unterhaltungselektronik 316 kWh erneuerbaren 7,6 % Energien (wie BrennMail: office@dieindustrie.at Seit dem Jahr 2005 sind die sonstigen Konzept & Text: Klimageräte, Zusatzheizungen 149 kWh 3,6 % holz, biogene Brenn- und Treibstoffe und Umgebungswärme) die bedeuDr. Carola Lang; Textagentur Andreas Braunendal Stand-by 132 kWh 3,2 % Layout: www.thinkprint.at, Karin Guerrier tendste erneuerbare Energiequelle. Sie halten derzeit einen Anteil von 17,5 Fotos: istockphoto, fotolia 24

Quelle: ORF/Statistik Austria/E-Control

% am Bruttoinlandsverbrauch. Inklusive der nicht erneuerbaren Abfälle ge-

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mäß früherer Darstellungen wäre deren Anteil sogar bei knapp 20 % gelegen.


FASZINATION TECHNIK: Zukunftschancen für unsere Jugend TECHNIK IN DEN BETRIEBEN DER REGION Die Steiermark als internationaler Technologiestandort mit hohem Innovationspotenzial bietet vielfältige, interessante Berufschancen für technisch und naturwissenschaftlich ausgebildete MitarbeiterInnen. Mit der Initiative „Faszination Technik“ setzt „Die Industrie“ praxisorientierte Impulse, um steirischen SchülerInnen die beruflichen Chancen, die sich ihnen hier bieten, näher zu bringen. Die Aktionslinie „Technik in den Betrieben der Region“ ist Teil dieser Initiative. Angesprochen werden SchülerInnen der 6. und 7. Klassen der steirischen AHS und SchülerInnen der AHS-Unterstufe. Sie werden eingeladen, sich in Teams mit der Technik verschiedener Produkte und den Produktionsabläufen in technischen Betrieben aus der Region auseinander zu setzen. In der Nachbereitung der Betriebserkundungen werden an der Schule Experimente oder Modelle im naturwissenschaftlichen Unterricht nachgestellt und ausgewertet.

Den Abschluss jedes Projekt­ jahres bildet die Faszination Technik Challenge: Bei dieser Veranstaltung, die heuer am 28. Mai in der Grazer Stadthalle stattfindet, werden Erfahrungen und Ergebnisse der einzelnen Teams präsentiert. Parallel dazu findet auch eine technisch orientierte Schul- und Ausbildungsmesse statt.

Alice Wellisch von CNSytenms waren einen Nachmittag an der Schule, an dem sich die SchülerInnen intensiv mit der Technik beschäftigten und ein Experiment vorberei­ teten. Das Projekt wird fächerübergreif­end in Biologie und Chemie erarbeitet. Der Zeitaufwand liegt erfahrungsgemäß bei rund 100 Arbeitsstunden, die sich aus investierten Unterrichtsstunden, den Recherchestunden der BEISPIELPROJEKT BG/BRG CARNERIGASSE SchülerInnen und dem Zeitaufwand für die – CNSYSTEMS MEDIZINTECHNIK AG Erarbeitung der Projektpräsentation zusam29 SchülerInnen der 4. Klasse AHS des mensetzen. naturwissenschaftlichen Zweigs des Grazer BG/BRG Carnerigasse kooperieren mit dem WIE IST DAS FEEDBACK DER SCHÜLERINUnterneh­ men CNSystems Medizintechnik NEN? AG, das innovative medizinische Geräte Da sich die SchülerInnen selbst für den Beentwickelt. Projektleiter in der Schule sind­ trieb entschieden haben identifizieren sie Mag. Ulrike Fröhlich und Mag. Josefine sich mit diesem besonders intensiv. Sie sind Jaritz, für die Projektbetreuung sorgt Mag. kreativ, lernen ihre Fähigkeiten ebenso wie Waltraud Stoiser von der Volkswirtschaftli- ihre Schwächen kennen. Die nachhaltigen chen Gesellschaft. Vorteile des Projekts reichen von ÜberlegunDie Teams wählen gen zur Berufswahl über Kontakte für Ferimit Hilfe der aljobs bis hin zu positiven Effekten für die Schule selbst. Die Unternehmenskontakte führen oft zu dauerhaften Sponsoring-Beziehungen und dank der finanziellen Projektunterstützung sowie allfälliger Preisgelder der letzten Jahre konnte die naturwissenschaftliche Sammlung aufgestockt werden. Industrie­landkarte (www.landkarte.dieindustrie.at) ihren Wunsch­betrieb aus. Das Team des BG/BRG Carnerigasse war bereits einen Technik in den Betrieben der Region Tag im Unternehmen, um alle Bereiche kenwurde von der Sparte Industrie der WKO nen zu lernen. Dr. Jürgen Fortin und Mag. Steiermark ins Leben gerufen und wird durch die Steirische Volkswirtschaftliche Gesellschaft umgesetzt. Seit 2007 nahmen weit mehr als 1.000 Teilneh­merInnen aus 34 verschiedenen steirischen AHS, in über 100 verschiedenen Leit­betrieben an diesem Projekt teil. http://www.faszination-technik.at/ tidbdr.html

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NAHELIEGEND: FERNWÄRME AUS DER INDUSTRIE Industrielle Herstellungsprozesse benötigen viel Energie, liefern aber auch Energie wie z.B. in Form von Abwärme. Mit dem Steigen der Energiepreise und einem wachsenden Bewusstsein für ökologisches und nachhaltiges Wirtschaften wird diese Abwärme möglichst effizient genutzt: zum Beispiel für die Produktion von Strom, sodass die Betriebe einen Teil ihre Bedarfs selbst decken können. Ein anderer Teil wird für die Versorgung von Haushalten und öffentlichen Gebäuden im Einzugsgebiet mit Fern- oder Nahwärme verwendet. Die Wärme wird dabei zum Heizen und auch zur Warmwasserbereitung genutzt. Fernwärme – gut für die Luft, gut fürs Klima! Fernwärme aus industrieller Abwärme ersetzt in Privathaushalten meist Kohle-, Öloder Gasheizungen. Wo früher CO², Russ & Co aus den Kaminen qualmten, kommt bei Fernwärme … gar nichts mehr!

… “KWB tlerweile Biomasseheizunge fast 1.00 0 MW He n” Heiztechnik mit izleistung mitdamit 17 installiert 0.500.000 hat und Liter Heiz öl ersetzt.

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Beispiel 1 – Papierfabrik Sappi, Beispiel 2 – Zellstoff Pöls AG Gratkorn Mit der Abwärme der Zellstoff Pöls AG Das Papierindustrieunternehmen SAPPI in Gratkorn, wenige Kilometer nördlich von Graz, liefert bereits seit 30 Jahren Wärme an Haushalte. In den letzten Jahren wurde die regionale Fernwärmeversorgung in Gratkorn, Gratwein und Judendorf-Straßengel schrittweise ausgebaut. Im Laufe des Jahres 2013 wurde das Leitungsnetz um 7,7 km erweitert. In 6 Monaten Bauzeit konnten 970 Haushalte sowie öffentliche Gebäude wie Gemeindeamt, Schul- und Jugendzentrum, Kindergärten, Sporthalle, Schwimmhalle, Tennishalle und ein Pensionistenwohnheim mit einer Anschlussleistung von 1400 KW neu mit Fernwärme versorgt werden. Alleine diese Ausbaustufe des Jahres 2013 ersetzt jährlich rund 250.000 Liter Heizöl und 600.000 Kubikmeter Erdgas. Die CO²Ersparnis beträgt rund 2.200 Tonnen im Jahr.

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werden in der Region Judenburg-ZeltwegAichdorf seit 2011 etwa 15.000 Haushalte mit Wärme versorgt. Hier wurden 18 km Fernwärmeleitung verlegt und 18 Millionen Euro investiert. Die CO²-Ersparnis beträgt rund 25.000 Tonnen – das entspricht dem CO²-Ausstoß eines PKW, der 1,7 Millionen mal die 100 km-Strecke von Pöls nach Graz fahren würde. Zusätzlich versorgt die Zellstoff Pöls AG 50.000 Haushalte mit Ökostrom. Weitere Beispiele: Ähnliche Beispiele, in denen mittels KraftWärmekopplung Abwärme aus der Industrie genutzt wird, um die Bevölkerung mit Heizenergie zu versorgen, finden sich in Graz mit der Marienhütte, in Kapfenberg mit Böhler Edelstahl, in Bruck an der Mur mit Norske Skog und in Leoben mit Voest Alpine Donawitz.

… die s nicht n teirische Sat ur Sonn tler AG ens und Pla nen erz chutzgewebe e auch B iogassp ugt, sondern eicher für den Weltm arkt?

… Österreich für „nur“ 0,2% des weltweiten CO² Ausstoßes verantwortlich ist?

… der Ene rgie Produktion e ine seit Anfan g der 80e gesenkt w erd


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ENERGIEBEDARF IN DER INDUSTRIE

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Böhler Edelstahl GmbH & Co KG

T E R G

Gründungsjahr: 1870 Branche: Metallerzeugung und -verarbeitung Produktgruppen: Schnellarbeitsstähle, Werkzeugstähle und Sonderwerkstoffe für anspruchsvolle Anwendungen

AM BEISPIEL BÖHLER EDELSTAHL, KAPFENBERG

Exportanteil: 77 % Anzahl der Mitarbeiter: 1856

Könnte man mit erneuerbaren Ener­ gien Stahl schmelzen? Nein. Stahl wird in Kapfenberg im Elektrolichtbogenofen und in Induktionsöfen erschmolzen. Als Rohstoffe werden dabei  Schrott und Legierungsmetalle verwendet. Im Elektrostahlwerk werden weder Eisenerz noch Koks eingesetzt. Schrott ist sortierter Abfall aus der eigenen Produktion und Abfall der Metallverarbeitung. Der Schmelzpunkt der erzeugten Stahlsorten liegt bei rd. 1400°C, mit einer Biomassefeuerung sind derartige Temperaturen großtechnisch nicht erreichbar. Was tut Böhler Edelstahl, um Ener­ gie möglichst effizient einzusetzen? Böhler Edelstahl betreibt ein zertifiziertes Energiemanagementsystem nach EN ISO 50001. Das von Böhler Edelstahl verwendete Elektrostahlverfahren wird international seit Jahrzehnten energe-

tisch optimiert und gilt im Vergleich zu alternativen Stahlherstellungsmöglichkeiten wegen des hohen Anteils an wiederverwerteten sekundären Rohstoffe (Schrott) als sehr nachhaltig. Der gesamte Energiebedarf des Unterneh­ mens stieg in den vergangenen zehn Jahren um und 20% an. Ursache dieses Ver­ brauchszuwachses ist nicht Mehrproduktion, sondern die ständige Weiterentwicklung des Werkstoffes Stahl. Es gibt inzwischen hunderte Sorten von Stählen und jede wird für ganz spezielle Aufgaben entwickelt. Damit sind sowohl beim Schmelzen als auch in der Wärmebehandlung zusätzliche Verfahrensschritte nötig, weshalb der Energieeinsatz je Tonne Stahl steigt. Der Mehrverbrauch an Energie ist also der Preis für höhere Stahlqualitäten, die wiederum den Lebenskyklus der daraus produzierten Produkte verlängert und so einen positiven Beitrag zum globalen Umweltschutz leistet.

… Studierende der TU Graz mit dem TERA Fennek ein Fahr­ zeug entwickelt haben, dass mit umgerechnet 1 Liter Superbenzin 7.495 km zurücklegt?

… ic s h die auf­ ie Ste rmark te an ic rD h grund ihre rnehmen Unte Eco-Tech ln Tech Va als „Gree n hne ley“ bezeic darf?

ebedarf fü r die er Tonne P apier er-Jahre u m4 den konnte 0% ?

… dass 54% aller technischen WissenschaftlerInnen Österreichs in der Steiermark tätig sind?

Davon Lehrlinge in folgenden Berufen: 174 Anlagen- und BetriebstechnikerIn, Automatisierungs- und ProzessleittechnikerIn, HüttenwerkschlosserIn, MaschinenbautechnikerIn, Schmiedetechni­kerIn, SchweißtechnikerIn, Zer­spanungstechnikerIn, Werk­stofftechnikerIn, Chemie­ labortechnikerIn www.bohler-edelstahl.com

­­ Die Herstellung von 1 kg Spezialstahl braucht etwa die Energie von fünfmal Wäschewaschen.

Ausgewählte energieintensive Industrien in der Steiermark: BRANCHE Papier- und papierverarbei­ tende Industrie Metallerzeugende und -bearbeitende Industrie

MITARBEITER/-INNEN IN DER STEIERMARK 5.000 20.500

Baustoffindustrie

2.600

Glas- und Keramikindustrie

5.000

Elektro- und Elektronikindustrie Fahrzeugindustrie

11.100 9.500

Nach ÖNACE Klassen, Stand Jänner 2014

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ENERGIE SELBST GEMACHT DI Stefan Lorbek, Professor für Physik & Chemie am Herta-Reich Gymnasium und Realgymnasium in Mürzzuschlag

Energieforum Lipizzanerheimat Strom von der Sonne mit Früchtetee Man kann ganz einfach eine funktio­ nierende organische Solarzelle aus zwei Glasplatten* (mit leitendem Zinnoxid beschichtet, TCO oder ITO genannt), Titanoxidpulver** (TiO²), einem weichen Bleistift, einer Elektrolytlösung (z.B. Iod-Kaliumiodid I²/KI) und Hibiskus-Blütentee herstellen. 1. Schritt: Zwei Glasplatten gut reinigen und eine davon mittels drei TIXOStreifen wie in Abb. 1 abkleben. 2. Schritt: TiO²-Pulver auf die Platte streuen, glattstreifen und durch Niederdrücken gut komprimieren (siehe Abb. 2). 3. Schritt: Vorsichtig die Platte in erkalteten Tee legen, bis sich das ganze Pulver mit Tee vollgesaugt hat (Abb. 3). Dann trocknen lassen und TIXOs vorsich­tig entfernen. 4. Schritt: Mit dem Bleistift eine Graphitschicht auf der zweiten TCOPlatte aufbringen (Abb. 4). 5. Schritt: Die Graphit- auf die TiO²Platte drücken (Abb. 5), mit TIXO fi­ xieren, umdrehen und die +/-Kontakte anschließen. 6. Schritt: Durch Eintropfen des Elek­ trolyt zwischen die Platten und einer Lichtquelle kann eine Spannung im 10²mV-Bereich erreicht werden.

*…gibt es günstig im Internet (http://shop.bioniksigma.de/de/6-TCO-Glaeser-A-Ware,...) **…gibt es in jeder Apotheke

Infos: http://www.energie-forum-lipizzanerheimat.at/2.html

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EIN MUSS 1 FÜR SCHULEN

TAG DER OFFENEN TÜR 24. April, 9-16 Uhr, Grazer Uni­ versitäten Die vier Grazer Universitäten infor­ mieren über Studienangebote und Weiterbildungsmöglichkeiten. In über 60 Workshops gibt es die Möglichkeit, Studien und Institute kennenzulernen, Forschung und Wissenschaft auszuprobieren. Shuttlebusse verbinden die Hochschulen. Infos: http://www.uni-graz.at/de/ studieren/studieninteressierte/infoveranstaltungen/tagderoffenentuer/ FASZINATION TECHNIK CHALLENGE 2014 28. Mai 2014, 10-15 Uhr, Stadthalle Graz Schul- und Ausbildungsinformationsmesse die Lust auf Technik macht: Hochschulen, Ausbildungsinstitutionen und Technik-Initiativen stellen sich vor (inklusive Wissens-Check). SchülerInnen-Teams präsentieren ihre Experimente als Ergebnis ihrer Betriebsbesuche in Leitbetrieben ihrer Region. Die Teilnahme ist kostenlos. Infos: www.faszination-technik.at Anmeldung: info@faszinationtechnik.at BERUFSINFORMATIONSTAG „GIRLS IN AVIATION“ 28. Juni, 9-17 Uhr, Flughafen Graz Interaktive Vorstellung von Berufen rund ums Fliegen. Ab 8 Jahren, der Eintritt ist frei! Infos: http://www.girls-in-aviation. com/start

Das Schaukraftwerk Arnstein, eines der historisch wie technisch interessantesten Kraftwerke der Lipizzanerheimat, bietet im Rahmen von geführten Besichtigungen einen Einblick in die spannende Geschichte der steirischen Wasserkraft.

KLICK MAL www.praktikaboerse.com

Praktika in Technik und Naturwissenschaft Engagierte SchülerInnen ab 15 Jahren sammeln im Sommer wertvolle Erfahrungen in forschungsnahen heimischen Unternehmen und Forschungseinrichtungen. Bei einem 4-wöchigen Praktikum gewinnen sie Einblicke in die faszinierende Welt der Naturwissenschaften und Technik sowie in die For­ schungspraxis. http://eco.line.at/

Webauftritt von Eco World Styria – dem Cluster des „Green Tech Valleys“

FEEDBACK

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Wir freuen uns über Ihre Rückmel­ dung an office@dieindustrie.at in Form von Lob, Kritik, Wünschen, Anregungen und Bestellungen von „FUTURE” . IMPRESSUM: „FUTURE” wird kostenlos an Lehrerinnen und Lehrer der Schultypen NMS, PTS und AHS verteilt. Ziel der Publikation ist die Information zu aktuellen Themen aus Industrie und Wirtschaft. Herausgeber: IV-Steiermark und Sparte Industrie der WKO Steiermark Für den Inhalt verantwortlich: „Die Industrie”, Hartenaugasse 17, 8010 Graz, Tel. 0316 321 528-0, Mail: office@dieindustrie.at Konzept & Text: Dr. Carola Lang; Textagentur Andreas Braunendal Layout: www.thinkprint.at, Karin Guerrier


future| Energie für alle | 01 2014