Was ist erneuerbare Energie?
Informationen rund um regenerative Energiequellen
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Man spricht von erneuerbarer Energie, wenn Energiequellen
die Möglichkeit haben sich in kurzer Zeit, nicht mehr
als 80 Jahren, zu regenerieren. Erneuerbare Energie ist
die beste Alternative zu fossilen Energieträgern, wie
Kohle oder Erdöl, denn fossile Energiequellen brauchen
mehrere Millionen Jahre um zu entstehen. Da der Mensch aber
sehr energielastig ist, werden die Rohstoffe mit der Zeit
aufgebraucht sein und somit die Gewinnung von erneuerbaren
Energien für den Menschen im Mittelpunkt stehen. Darüber
hinaus besitzen erneuerbare Energien gegenüber den
fossilen Energieträgern einen Vorteil.
Sie sind fast CO2 neutral, was widerrum dem Klima zu Gute
kommt. Dennoch ist es zur heutigen Zeit nicht möglich
allein durch erneuerbare Energien den Gesamtbedarf auf der
Erde zu decken. Die Technik ist noch nicht weit genug um
die vorhandene Energie, von Sonne, Biomasse, Windkraft und
Wasserkraft vollständig zu nutzen. Doch in ihnen erkennt
man ein enorm hohes Potenzial, nicht zuletzt durch das Wissen
welche Kräfte entstehen können.
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So kann die
Sonne alleine in weniger als drei Stunden die Landoberfläche
der Erde mit so viel Solarenergie versorgen und genau die
Energie bereit stellen, die benötigt werden würde
um die gesamte Bevölkerung der Erde mit Energie zu versorgen.
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Die Biomasse
Biomasse ist ein Sammelbegriff für alle
Energieträger, die die Fähigkeit besitzen, über die
Photo- synthese Kohlendioxid (CO2) aufnehmen zu können. Beim
Wachstum der Pflanzen wird das Kohlendioxid aus der Erdatmosphäre
gebunden und die Energie gespeichert.
Durch Verbrennung oder Verrottung der Pflanzen kann diese Energie
in Form von thermischer Energie wirtschaftlich genutzt werden (z.B.
als Biogas). Die
Abgabe des gebundenen Kohlendioxids an die Athmosphäre bildet
einen Kreislauf, denn er wird von anderen im Wachstum befindenden
Planzen wieder aufgenommen. Zur Biomasse
zählen vorallem Holz ( Pellets),
aber auch Zuckerrohr, Mais, Sonnenblummen oder Raps zur Erzeugung
von Biodiesel.
Die Windkraft
Durch die Erwärmung der Luftschichten von
der Sonne entstehen Hoch- und Tiefdruckgebiete. Der sich daraus
resultierende Druck zwischen den Gegebenheiten muss ausgeglichen
werden. Es entstehen Winde. Die Windenergie kann durch Windkraftanlagen
genutzt werden, indem der Wind die Rotorblätter bewegt. Die
dadurch entstehende mechanische Energie kann dank eines Getriebes
eines Stromgenerator betreiben. Hohe und konstante Windgeschwindigkeiten
sind Grundvorrausetzung für die Betreibung. Je nach Region
kann die Nutzung von Windkraftanlagen sehr effektiv sein.
Die Wasserkraft
Ähnlich wie bei der Energiegewinnung der Windkraft
wird auch bei der Wasserkraft
mechanische Energie erzeugt. Wasser treibt Turbinen an, die mit
einem Stromgenerator verbunden sind. Die Stromgewinnung ist stark
abhängig von der Wasserdurchlaufmenge oder Fallhöhe, doch
betrieben kann eine solche Anlage in allen Gewässern mit einem
Gefälle. Gezeitenkraftwerke benutzen die Ebbe und Flut zur
Gewinnung von Energie.
Die Sonnenenergie
Es gibt verschiedene Möglichkeiten die Sonne
als Energiequelle zu nutzen. Im Wesentlichen unterscheidet man die
Nutzung durch Kollektorsysteme und die Nutzung durch Photovoltaik.
Diese angewandten Techniken stellen eine direkte Nutzung der Sonne
dar. Die Nutzung von Kollektorsystemen ist stark von der Sonneneinstrahlung
und somit von dem Warm- wasserbedarf abhängig. Bei einer richtigen
Dimensionierung können innerhalb eines Jahres 60 bis 70 Prozent
der Energie zur Warmwasserversorgung eingespart werden. Das Kollektorsystem
muss für die Sonne zugängig angebracht sein und aus einem
Aufbau in dem sogenannte Absorber sind mit einer darüberliegenden
Glasplatte bestehen. Treffen Sonnenstrahlen auf die Glasplatte werden
die meisten Strahlen auf die Absorber geleitet. Die im Absorber
befindende Wärmeträgerflüssigkeit wird erwärmt.
Über einen Warmwasser- speicher wird mittels eines Wärmetauschers
das Trinkwasser erwärmt. Dadurch entsteht ein geschlossener
Kreislauf.
Bei der Photovoltaik hingegen wird das Licht in
elektrische Energie mit Hilfe von Solarzellen umgewandelt. In den
Solaranlagen werden Halbleiter zum Spannungsaufbau und somit zur
Stromgewinnung genutzt. Man spricht von einem 10 bis 15 prozentigen
Anteil des Gesamtstrombedarfes. Photovoltaikanlagen können
je nach bestehenden Gegenenheiten als Inselanlage oder als Netzverbundanlage
verbaut werden. Inselanlagen sind besonders gut geeignet für
Häuser, die noch nicht an an Verbundnetz angeschlossen sind.
Der erzeugte Strom muss allerdings entweder sofort verbraucht werden,
oder aber durch Baterien gespeichert werden. Bei Netzverbundanlagen
ist keine Baterie von Nöten, da die Anlage über einen
Wechselrichter mit dem Stromnetz verbunden ist. Zusätzlich
benötigte Energie kann genauso vom Stromnetz bezogen werden,
wie überschüssige Energie an ihr abgegeben werden kann.
Man spricht von einer Art Ausgleichsfunktion. Das Thema Solarenergie
ist so umfangreich, dass wir dieses in einem neuen Portal ausführlich
behandeln werden. Dieses wird demnächst ebenfalls für
Sie online sein. |