Regenerative Energieversorgung
Strom, Wärme und Benzin sind alles Dinge, die wir aus unserem Alltag kennen. Dinge, die alle auf der Tatsache der Energie basieren. Die Energieversorgung kann auf unterschiedliche Art und Weise passieren, heute wollen wir uns die Energieversorgung auf regenerative Weise anschauen.
Regenerative oder erneuerbare Energien werden Primärenergien bezeichnet, welche für den Zeitraum der Menschheit unerschöpflich sind. Für regenerative Energien kommen vier Quellen infrage: Sonnenenergie, Windkraft, Wasserkraft und Erdwärme.
Die Sonnenenergie wird über Sonnenkollektoren und Solarzellen gewonnen. Hierbei werden verschiedene Materialien eingesetzt, welche die Sonnenstrahlen in elektrische Energie umwandeln und über Akkus speichern oder direkt in das Stromnetz einspeisen. Mittlerweile gibt es auch ganze Solarkraftwerke, welche in abgelegenen Regionen, wo häufig die Sonne scheint, aufgebaut werden. Oftmals stehen diese Solarkraftwerke in Wüsten, da dort einerseits oft die Sonne scheint und andererseits der Platz für die vielen Solarzellen vorhanden ist.
Die großen Probleme bei dieser Energieversorgung sind einerseits die hohen Herstellungskosten für die Solarzellen und Sonnenkollektoren, sowie andererseits der Transport des Stroms über die teils großen Strecken bis zu den Haushalten.
Windräder sind auch hier in unserer Region häufig zu sehen. Sie wandeln durch die Rotation ihrer Blätter die Windkraft in elektrische Energie. Der richtige Standort und auch die Höhe der Windräder, sowie der Durchmesser der Rotorblätter ist dabei abhängig vom Standort. An Küsten oder auch im Meer gibt es sogenannte Offshore – Windparks, in denen dutzende Windräder aufgestellt werden, um die starken Winde auf der offenen Fläche nutzbar zu machen. Das größte Problem hierbei ist ebenfalls, neben der teuren Herstellung der Windräder, der Transport des Stroms über die langen Strecken bis zu den Städten und Dörfern.
Wasserkraft wird schon seit vielen hundert Jahren genutzt. So wurde schon damals die Energie des Wassers benutzt, um mit Wasserrädern Korn zu mahlen. Auch heute wird die Wasserkraft genutzt, nur diesmal zur Stromerzeugung. Hierfür werden Wasserkraftwerke an Talsperren, Seen und Flüssen errichtet, um die vorhandene Energie des Wassers, welche auf dessen Strömung basiert, zu nutzen. Das Wasser wird dabei durch große Turbinen geleitet. Diese Turbinen werden durch die Wasserkraft in Bewegung versetzt und erzeugen so, ähnlich einem Fahrraddynamo, elektrische Energie. Der Bau solcher Wasserkraftwerke ist mit immensen Kosten verbunden und bedeutet auch immer einen Eingriff in die Natur. So können die Lebensräume von Fischen blockiert oder auch Fische in die Turbinen eingesaugt werden. Moderne Wasserkraftwerke versuchen diese Probleme durch Fischtreppen und Gitter zu vermeiden.
Durch die tektonische Plattenbewegung und die hohen Temperaturen im Inneren der Erde ist es möglich Energie aus tieferen Schichten der Erdkruste zu gewinnen. Diese Form der Energiegewinnung nennt sich Erdwärme. Bei der Erdwärme werden tiefe Löcher in die Erdkruste gebohrt durch welche Wasser geleitet wird. Durch die Hitze im Erdinneren wird das Wasser erwärmt und entweder als Warmwasser oder als Wasserdampf wieder zurück zur Erdoberfläche gepumpt. Hierbei kann das Warmwasser zum Duschen oder Spülen verwendet werden, wobei der Wasserdampf Turbinen antreibt, welche elektrische Energie erzeugen. Erdwärme ist jedoch nur regional einsetzbar, da die topografischen Voraussetzungen für ihren Einsatz gegeben sein müssen. Erdwärme wird vor allem in Regionen wie Island oder Japan eingesetzt. Hier ist die Plattenbewegung so günstig, dass viel Wärme in die Nähe der Erdoberfläche gelangt und sich der Bau von Erdwärmekraftwerken lohnt.
Schwierigkeitsgrad 1
Arbeitsblatt-Nr. 12075