Im Laufe der Menschheitsgeschichte hat der Mensch immer wieder große Energiequellen entdeckt und ausgebeutet. Diese fossilen Brennstoffe wie Kohle, Erdöl und Erdgas sind in Jahrmillionen aus abgestorbenen Tier- und Pflanzenresten unter hohem Druck der darüberliegenden Bodenschichten entstanden. Ihr Vorkommen ist begrenzt und wird in
ca. 38 Jahren aufgebraucht sein. Erst die Ölkrise in den 70er Jahren, Kriege um Öl,
wie zum Bsp. der Golfkrieg aber auch unsere verseuchte Luft und Tankerunglücke führten zu Diskussionen und Gedanken über die bisherige Energiepolitik.
Man versucht deshalb seit einigen Jahren immer mehr alternative (= zweite Möglichkeit) Energien zu nutzen und ihre Gewinnung zu optimieren, um die Vorräte an fossilen Brennstoffen zu schonen.
Zu den alternativen Energien zählen:
Wasserkraftenergie, Kernenergie, Windkraftenergie, Solarenergie, Erdwärme, Biogas, ..
Ich möchte in meinem Kurzvortrag die ersten drei alternativen Energieformen beschreiben,
mit ihren Vor.- u. Nachteile und die Anwendungsbereiche nennen.
Wasserkraft:
Es gibt drei Möglichkeiten Wasserkraft zu nutzen:
durch Laufwasserkraftwerke
Flüsse werden aufgestaut
das gestaute Wasser fließt durch eine Turbine und treibt diese an
durch Speicherkraftwerke
diese Technik wird in Bergregionen angewandt
Wasser wird in sehr großen Höhen angestaut
bei Energiebedarf werden die Schleusen geöffnet um Strom zu erzeugen
durch Gezeitenkraftwerke
große Wassermengen werden durch die Gezeiten bewegt
bei Flut bewegt sich das Wasser auf die Küste zu und bei Ebbe von der Küste weg
beide Male treibt das Wasser dabei eine Turbinen an
oberschlächtiges Wasserrad
Verwendung bei Wassergefälle
Wasser strömt von oben her auf einen Radkranz mit zahlreichen Kammern
durch die Gewichtskraft des Wassers wird das Rad dabei in Bewegung versetzt
nutzt also die Lageenergie des angestauten Wassers aus (potentielle Energie)
unterschlächtiges Wasserrad
Verwendung bei strömendem Wasserlauf
Radkranz mit Schaufeln wird in einen Wasserlauf eingetaucht
Wasserströmung drückt die Schaufeln in Strömungsrichtung weg und setzt Rad in Bewegung
nutzt also die Bewegungsenergie des fließenden Wassers (kinetische Energie)
mittelschlächtiges Wasserrad
nutzt sowohl die kinetische als auch die potentielle Energie des Wassers
PRO: keine Emission, Kraftwerke sind sehr robust und wartungsarm
lässt sich einfach speichern ( aufstauen oder hochpumpen)
ist sehr kurzfristig verfügbar
CONTRA: am Anfang sehr viel teurer als andere Energiekraftwerke
Früher nutzte man die Wasserkraft zum Verrichten von mechanischer Arbeit (z.B. bei Mühlen)
heute erfolgt die Nutzung über Turbinen um Strom zu erzeugen
In einem Kernkraftwerk wird Hitze erzeugt, diese Hitze wiederum erhitzt Wasser und erzeugt dadurch Wasserdampf. Der Dampf treibt eine Turbine an, über die ein Generator Strom erzeugt.
im Kern wird Hitze erzeugt durch Spaltung schwerer Atome, z.B. Uran,
diese Atome werden mit Neutronen beschossen
das Uran teilt sich und dabei wird sehr viel Energie frei
die Spaltprodukte spalten dann weitere Atome
es kommt zur Kettenreaktion die aber durch Regelstäbe eingedämmt werden
ein 1000 Megawatt-Druckwasserreaktor besitz etwa 200 Brennelemente
PRO: bei der Urankernspaltung wird nichts verbrannt
daher keine Belastung der Luft mit Schwefeldioxid und Kohlendioxid
CONTRA: bei der Spaltung entsteht neben Wärme auch eine starke radioaktive Strahlung
abgebrannte Brennstäbe sind sehr gefährlich weil sie noch strahlen und es noch kein System zum kompletten Recycling gibt
wird ausschließlich zur Gewinnung von elektrischen Strom genutzt
früher wurde die Windkraft genutzt um Mühlsteine zu bewegen, die das Getreide mahlen
Windenergiekraftwerke sind Anlagen, die elektrischen Strom erzeugen
durch den Wind werden die Rotoren, der Anlage, zum drehen gebracht
dadurch wird ein Generator angetrieben und elektrischer Strom erzeugt
theoretisch hat ein frei umströmtes Windrad max. 59%
in der Praxis können höchstens 45% erreicht werden
dazu kommen aber noch mechanische und regelungstechnische Verluste
tatsächlicher Wirkungsgrad bei der Umwandlung von Windenergie zu elektrischen Strom nur etwa 25 bis 30%
PRO: keine Emission, benötigt keine großen Gebäude, nur einen Mast, wartungsarm
CONTRA: Rotorblätter verursachen beim Drehen Geräusche die störend wirken
in der Nachbarschaft solcher Anlagen kann das Fernsehbild flackern, wenn sie im Windschatten stehen
werden heute ausschließlich zur Erzeugung elektrischer Energie errichtet
Zukunftsaussichten
Abschließend möchte ich sagen, dass es in Zukunft noch sehr viel wichtiger sein wird auf alternative Energie umzusteigen, weil die Vorräte an fossilen Brennstoffen wie Öl, Kohle und Gas in wenigen Jahrzehnten aufgebraucht seien werden.
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