Energie- und Wasserressourcen: Herausforderungen & Lösungen

Erdgas: Herausforderungen und Marktdynamik

Probleme und Preisentwicklung

• Nicht erneuerbare Ressource.
• Asiatische Schwellenländer treiben Nachfrage und Preise in die Höhe.

Hauptakteure im Erdgasmarkt

• Produzenten: Russland, USA, Iran, China, Saudi-Arabien, u.a.
• Raffinerien: Westliche USA.
• Verbraucher: USA, Japan, Deutschland und asiatische Schwellenländer.

Marktregulierung und Verbraucherstrategien

• Produzenten (z.B. OPEC): Versuchen, den Erdölmarkt zu regulieren und zu kontrollieren. Die OPEC (Organisation erdölexportierender Länder) umfasst 11 Staaten und kontrolliert 78% der Erdölpreise. Ziel ist es, die Preise hoch, aber nicht übermäßig zu halten, um Wirtschaftskrisen (und damit einen Rückgang des Verbrauchs) zu vermeiden.
• Verbraucher: Diversifizieren ihre Bezugsquellen, was Transportkosten verursacht. Suchen nach Energiealternativen, die jedoch teurer sind.

Stromerzeugung: Grundlagen und Methoden

Allgemeine Merkmale der Elektrizität

• Am weitesten verbreitete Energieform.
• Einfacher Transport über das Stromnetz.
• Sauber in der Nutzung (kein direkter Abfall).
• Benötigt konventionelle und alternative Energieträger zur Produktion.

Konventionelle Energieträger

Thermische Energie

Wird in Kraftwerken durch die Verbrennung von Brennstoffen erzeugt, wobei Wärme Dampf unter hohem Druck erzeugt, der Turbinen antreibt.

Kernenergie

Wird durch die Spaltung von Atomkernen (Kernspaltung) gewonnen und in Kernkraftwerken erzeugt.

Wasserkraft

Nutzt die Kraft des Wassers zur Stromerzeugung. Wasser sammelt sich in Stauseen. Am Boden des Stausees treibt das herabstürzende Wasser die Schaufeln einer Turbine an und erzeugt so Strom.

Probleme konventioneller Energieträger

• Nicht erneuerbare Quellen sind endlich und erschöpfen sich.
• Viele Länder sind von Rohstoffimporten zur Stromerzeugung abhängig.
• Der Transport von Rohstoffen verursacht eine Reihe von Umweltproblemen.

Alternative Energien

Biomasse

Besteht aus organischen Abfällen, die verbrannt werden. Die dabei entstehende Wärme wird genutzt, um Wasser in Dampf umzuwandeln, der Turbinen antreibt.

Windenergie

Der Wind bewegt die Rotorblätter riesiger Windturbinen, die mit einem Generator verbunden sind und so Strom erzeugen.

• Vorteile: Erneuerbar und umweltfreundlich.

Solarenergie

Wird durch Sonnenlicht gewonnen, entweder direkt als Wärme (Solarthermie) oder zur Stromerzeugung (Photovoltaik).

• Nachteile: Variabilität der Sonnenintensität (Tag/Nacht, Wetter), große Flächen erforderlich.
• Vorteile: Erneuerbar und umweltfreundlich.

Geothermie

Nutzt die intensive innere Wärme der Erde in bestimmten Regionen zur Stromerzeugung oder für Heizzwecke.

Meeresenergie (Gezeitenkraft)

Basiert auf der Nutzung der Gezeitenbewegung zur Stromerzeugung.

Süßwasser: Eine knappe Ressource

Warum Süßwasser begrenzt ist

• Nur 2,5% des Wassers auf der Erde ist Süßwasser, wovon 75% gefroren sind.
• Die Menge an Süßwasser ist durch Niederschläge begrenzt.
• Übernutzung: Es wird mehr verbraucht, als natürlich nachgeliefert wird.

Methoden zur Wassergewinnung und -bereitstellung

Stauseen

Erhöhen die verfügbare Wassermenge, bringen aber große Probleme mit sich:

• Benötigen große Flächen.
• Können durch andere Staaten behindert werden (grenzüberschreitende Flüsse).
• Verursachen große ökologische Auswirkungen.
• Führen zu Überschwemmungen und Umsiedlung von Bewohnern.

Wassertransfers (Kanäle)

Leiten Wasser in Gebiete, wo es fehlt. Dies führt zu weiteren Problemen:

• Verringerung des natürlichen Flusslaufs.
• Hohe Kosten.
• Negative Umweltauswirkungen.

Entsalzungsanlagen

Sind teuer, aber oft die einzige Lösung in Gebieten mit starkem Wassermangel.

Grundwasser

Die Nutzung von Grundwasserleitern kann kurzfristig eine gute Lösung sein, aber nicht dauerhaft. Wenn Wasser unbegrenzt aus einem Aquifer entnommen wird, sinkt der Grundwasserspiegel, was zum Austrocknen von Flüssen, Quellen und Feuchtgebieten führt, die sich davon speisen.

Wege zur Reduzierung des Wasserverbrauchs

• Bessere Instandhaltung des Rohrnetzes zur Wasserverteilung.
• Einführung neuer, effizienter Bewässerungssysteme und Anbaumethoden.
• Anbau von an das Klima angepassten Kulturpflanzen.