Energieverbrauch: Formen, Brennstoffe und Stromerzeugung

Form- und Energieverbrauch

Für die Abwicklung ihrer Tagesgeschäfte benötigen Menschen Energie. In anderen Zeiten greifen sie nur auf körperliche Anstrengung oder Tiere zurück, um Arbeit zu verrichten, sowie auf Brennholz, Kraft von Luft und Wasser. Aber auch fossile Brennstoffe tragen dazu bei.

Brennstoffe

Besondere Brennstoffe liefern energetische Ressourcen. Vom Holz bis zu den fossilen Brennstoffen in Form von Kohle, Öl oder Gas lassen sie sich direkt nutzen, etwa zum Kochen von Lebensmitteln oder zum Heizen.

Elektrizität

Elektrizität dient dazu, Maschinen und die meisten Geräte anzutreiben, die gewöhnlich mit elektrischer Leistung arbeiten. Sie lässt sich in andere Energieformen umwandeln, etwa in Licht, Ton und Wärme.

Arten von Energiesystemen

Konventionelle Energien: Fossile Brennstoffe und Kernenergie.

Erneuerbare Energien: Wasserkraft, Wind, Sonne, Biomasse und Gezeiten.

Nutzung fossiler Brennstoffe

Fossile Brennstoffe bilden in Spanien und den meisten Ländern die wichtigste Energiequelle.

• Kohle: Ein reichlich vorhandener Feststoff, der in Wärmekraftwerken und in der Stahlindustrie verwendet wird.
• Erdöl: Ein Gemisch aus festen, flüssigen und gasförmigen Kohlenwasserstoffen. Durch Destillation in Raffinerien gewinnt man Butan, Propan, Diesel, Benzin, Kerosin und Teer. Aus dem Rückstand lassen sich Benzin, Plastik, Medikamente und weitere Produkte herstellen.
• Erdgas: Ein Gemisch aus Kohlenwasserstoffen, das sich sehr leicht in gasförmigem Zustand befindet. Am wichtigsten ist das Methan. Es wird ähnlich wie andere inländische Brennstoffe genutzt. In Wärmekraftwerken und Industrieanlagen verursacht es weniger Schadstoffe. Der Transport erfolgt über Gas- und Ölpipelines.

Stromerzeugung

Kraftwerke wandeln Sonnenenergie, Windenergie, die Energie fossiler Brennstoffe oder Wasserkraft in große Mengen elektrischen Stroms um. Die meisten davon nutzen Turbinen-Generator-Gruppen.

• Turbine: Besteht aus einer rotierenden Welle und Schaufeln, die durch die Kraft des Wassers oder des Dampfes angetrieben werden.
• Generator (Alternator): Wandelt die Drehbewegung der Turbine in elektrischen Strom um. Er besteht aus zwei Teilen: Rotor und Stator. Der Rotor wird von großen Elektromagneten gebildet, die sich mit der Welle drehen. Der Stator kann über Kabel Strom abgeben, sodass Wechselstrom (AC) ins Netz eingespeist wird.

Energieverteilung

Die im Mittel- und Niederspannungsbereich erzeugte elektrische Energie wird über Hochspannungsleitungen zu den Verbrauchsgebieten transportiert. Umspannwerke befinden sich in der Nähe der Verbrauchszentren.

Konventionelle thermische Kraftwerke

• Verbrennungskraftwerk: Verbrennt fossile Brennstoffe wie Kohle, Öl oder Erdgas. Der entstehende Wasserdampf treibt eine Turbinen-Generator-Gruppe an, die Elektrizität erzeugt.
• Kernkraftwerk: Erzeugt durch die Spaltung radioaktiver Atomkerne Wärme. Der daraus entstehende Wasserdampf treibt eine Turbinen-Generator-Gruppe an, die Elektrizität erzeugt.
• Wasserkraftwerk: Nutzt die Energie des Wassers, das über einen Staudamm fällt. Beim Durchströmen treiben die Turbinen die daran gekoppelten Wechselstromgeneratoren an, um Elektrizität zu erzeugen.
• Solarthermisches Kraftwerk: Konzentrierte Sonnenstrahlen über Spiegel erhitzen Wasser zu Dampf, der eine Turbine antreibt.
• Photovoltaik: Sonnenstrahlung wird durch Photovoltaikzellen direkt in elektrischen Strom umgewandelt.
• Windkraft: Der Wind bringt die Rotorblätter einer Windkraftanlage in Bewegung, die einen Generator antreibt und so Strom erzeugt.