Ökoenergie

Die einzelnen Energieformen

Sonnenenergie

In 30 Minuten strahlt die Sonne mehr Energie auf die Erde, als die Menschheit in einem Jahr verbraucht. Mit Sonnenkollektoren in der Sahara auf einer Fläche von 700 mal 700 Kilometern wäre es theoretisch möglich, den Energiebedarf der ganzen Welt zu decken.

Kraft der Sonne

Vorteile:
Bei der Stromerzeugung werden keine Treibhausgase freigesetzt. Bei vielen kleinen Anlagen nimmt die Abhängigkeit von den großen Versorgern ab.

Nachteile:
Die Sonneneinstrahlung ist abhängig von Tages- und Jahreszeit und vom Wetter. Der Wirkungsgrad einer Solarzelle verkleinert sich wenn die Temperatur erhöht wird. Solarstrom ist derzeit die teuerste Energieform.

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Biomasse

90 Prozent der organischen Abfälle, die z.B. bei der Ernte anfallen, werden weggeworfen. Wer Holz und Stroh verbrennt, kann damit Wärme und dadurch auch Strom erzeugen.

Biomasse_1

Vorteile:
Sinnvolle Nutzung von Abfällen
Die Brennstoffe wachsen wieder nach und sind lagerfähig. Bei der Verbrennung wird nur soviel CO2 frei, wie die Pflanzen zuvor währen ihres Wachstums aufgenommen haben.

Nachteile:
Bei Verbrennung fester Biomasse (z.B. Holz) wird das Treibhausgas Distickstoffoxid (N2O) ausgestoßen. Bei extensivem Anbau von Rohstoffen können Lebensräume zerstört werden und Umweltschäden entstehen. Strom aus Biomasse ist noch relativ teuer.

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Wasserkraft

Wasserkraft bezieht ihre Energie aus dem natürlichen Kreislauf des Wassers, der durch Verdunstung, Regen und Abfließen entsteht. Dieser Kreislauf wird von der Sonne aufrechterhalten. Wasserkraft ist regenerative Sonnenenergie. Weltweit liefern Wasserkraftanlagen etwa 20% des Stroms.

Vorteile:
Wasserkraft ist eine umweltfreundliche Energiequelle. Ihre Nutzung belastet keine Gewässer, sondern bereichert sie vielmehr mit Sauerstoff. Auch erspart sie der Umwelt Millionen Tonnen Kohlendioxyd, neben der Abwärme und anderen Schadstoffen.
Wasserwerke sind wegen ihrer einfachen Konstruktion, des geringen Wartungsaufwands und der langen Lebensdauer für den Einsatz im kleinen Maßstab besonders gut geeignet.
Durch vieljährige Erfahrung anderer Länder weiß man, daß Wasserkraftanlagen mittlerweile, wenn sie dezentral eingesetzt werden, besonders effektive Stromerzeuger sind.
Die Verteilungskosten sind geringer und eine große Versorgungssicherheit ist gewährleistet.

Donaukraftwerk

Nachteile:
Während der Wasserverbrauch stetig steigt, werden unsere Wasservorräte immer knapper. Auch die Nutzung der Wasserkraft muß ihre Grenzen haben, nicht alle Flüsse dürfen zugepflastert werden. Die Landschaft ist mittlerweile
ein teures, unwiederbringliches Gut geworden. So gesehen kann die Erzeugung von Strom aus Wasserkraft eine teure Angelegenheit werden.
Die Wasserkraft ist hauptsächlich abhängig von den örtlichen Gegebenheiten, wie z.B. große Seen oder Flüsse. Auch können riesige Stauseen nicht überall gebaut werden, sind sie teilweise sogar als ökologisch bedenklich einzuschätzen.
Im Winter ist die Wasserkraft nur bedingt einsetzbar. Hohe Investitionskosten bei der Errichtung eines Kraftwerkes, Hebung oder Senkung des Grundwasserspiegels, Verschlammung, Unterbrechung des Lebensraumes für Wanderfische, Veränderung von Flora und Fauna am Ufer durch Stauung und Regulierung.

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Windkraft

Vermutlich ebenso lange wie die Energie der Sonne nutzt der Mensch die Energie des Windes, die letztlich auch auf die Sonnenenergie zurückzuführen ist. Denn Wind entsteht, wenn sich ein Teil der Erdatmosphäre erwärmt, die warme Luft an dieser Stelle aufsteigt und kältere Luft von einem anderen Teil der Erde nachströmt.

Hochspannung_Windrad

Vorteile:
Keine Form der Energiegewinnung braucht so wenig Platz wie die Windenergie.
Die tatsächlich verbrauchte Fläche durch Windkraftanlagen ist minimal und liegt bei unter 1% der für Windanlagen ausgewiesenen Fläche.
Die Windkraft ist billig und reichlich vorhanden, sauber und erneuerbar.

Nachteile:
Der Wind ist keine zuverlässige Energiequelle. Er ist nicht immer am richtigen Ort in der richtigen Stärke vorhanden. Der Erfahrung nach bläst er relativ regelmäßig in Küstennähe und auf Bergen und genau dort ist es schwer, die Industrie anzusiedeln, um Energie zu gewinnen.
Windkraftanlagen müssen dort aufgebaut werden, wo möglichst gleichmäßige und entsprechend hohe Windgeschwindigkeiten auftreten. Windkraftanlagen können nur in einem bestimmten Abstand von bewohnten Gebieten errichtet werden.
Da der von Windkraftanlagen erzeugte Strom sehr hoch sein kann, müssen entsprechend dimensionierte Hochspannungskabel verlegt werden.

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Geothermie

Wärme und Strom aus dem Erdinneren

Geothermie ist die Nutzung von natürlicher Erdwärme für Heizungs- oder Klimaanlagen, und sogar für die Stromerzeugung. Die Wirkungsweise geothermischer Anlagen ist im Prinzip recht einfach, denn über Bohrungen kann das im Erdinneren vorhandene Energiepotenzial erschlossen werden, dessen Temperaturniveau im Mittel um 3°C je 100 m ansteigt. Außerdem weist die Tiefengeothermie gegenüber anderen erneuerbaren Energien den Vorteil auf, dass sie unabhängig von Jahreszeiten, Witterungseinflüssen und Tag- und Nachtzeiten zur Verfügung steht.

So unterscheidet man zwei Hauptbereiche in der Geothermie :
Die "niedrige Enthalpie", wird für das Gebäudeheizen oder die Warmwasservorbereitung genutzt.
Das Grundwasser hat Temperaturen von 30 bis 100°C
Die "hohe Enthalpie", die für die Stromerzeugung genutzt wird - mit Hilfe von Dampf wird Strom erzeugt.

Geysir

Geothermie ist neben der Biomasse, der Wasserkraft und der Photovoltaik eine erneuerbare Energie, die weltweit genutzt wird.

Weltweit waren im Jahr 2000 rund 16.000 MW thermische und 8.000 MW elektrische Leistung installiert. Bemerkenswert ist, daß geothermische Kraftwerke bis zu 8.000 Betriebstunden pro Jahr erreichen und deshalb weltweit mit 43,9 TWh im Jahr 2000 (noch) genauso viel Strom erzeugten wie Windenergieanlagen.

Perspektiven
Das Ausbauziel des Weißbuchs der Europäischen Kommission zur Entwicklung erneuerbarer Energien, die installierte geothermische Stromkapazität von 500 MWe im Jahr 1995 auf 1.000 MWe im Jahr 2010 zu verdoppeln, dürfte nach den aktuellen Planungen in Italien, Portugal und Frankreich bereits 2005 erreicht werden.

Ein - noch theoretisches - Rechenbeispiel :
Die in Europa verfügbaren Ressourcen (Zonen mit über 200 Grad in fünf Kilometer Tiefe) belaufen sich auf 125.000 Quadratkilometer. Würde man auch nur zehn Prozent davon nutzen, so könnte man aus einer etwa einen Kilometer dicken Schicht unterhalb dieser 12.500 Quadratkilometer im Jahr 900 Terrawattstunden (TWh) gewinnen - und damit mehr als die derzeitige Produktion aller europäischen AKW zusammen.