Erneuerbare Energien: Wind, Geothermie & Biomasse im Überblick

Windenergie

Vorteile der Windenergie

• Sauber
• Frei verfügbar
• Unerschöpflich

Nachteile der Windenergie

• Die Herstellung erfordert große und teure Maschinen.
• Die Produktion ist diskontinuierlich.
• Lagerung und Transport dieser Energie sind schwierig.
• Der Wind trägt abrasive Partikel mit sich, die Turbinenschaufeln beschädigen können.

Geothermische Energie

Geothermische Energie ist Wärme aus dem Erdinneren, deren Ursprung auf Vulkanismus und die Radioaktivität des Gesteins zurückzuführen ist.

Betriebsmethoden der Geothermie

Die Gewinnung erfolgt durch die Nutzung von flüssigem oder gasförmigem Wasser, das natürlich an die Oberfläche strömt, oder durch die Erschließung von Wärme in der Tiefe der Erde.

Arten der Geothermie

• Hochtemperatur-Geothermie
• Niedertemperatur-Geothermie

Hochtemperatur-Geothermie

Hierbei gibt es eine Zone mit hochtemperiertem Magma (150-500 °C) in einer Tiefe zwischen 1.500 und 10.000 m, die von einer undurchlässigen Schicht bedeckt ist. In diesem Bereich befindet sich ein Wasserreservoir, das durch Risse und Poren fließen kann. Das warme Wasser treibt als Dampf eine Turbinen-Generator-Gruppe an, wodurch elektrische Energie erzeugt wird.

Niedertemperatur-Geothermie

Wenn die Temperaturen unter 150 °C liegen, wird das heiße Wasser im Allgemeinen für die Heizung in Haushalten und der Industrie verwendet.

Vorteile der Geothermie

• Saubere Energie
• Regelmäßige Versorgung
• Praktisch unerschöpflich

Nachteile der Geothermie

• Die Nutzung erfordert Gebiete mit hoher geologischer Aktivität.
• Die Anlagen können eine große Auswirkung auf die Landschaft haben.

Energie aus Biomasse

Biomasse umfasst alle organischen Substanzen pflanzlichen oder tierischen Ursprungs sowie deren natürliche oder künstliche Umwandlungsprodukte. Es ist lebendes Material, das von Pflanzen durch einen Prozess namens Photosynthese im Sonnenlicht synthetisiert wird.

Quellen von Biomasse

• Landwirtschaftliche Abfälle
• Forstwirtschaftliche Abfälle (z.B. durch Beschneiden oder Abholzen von Wäldern)
• Industrieabfälle
• Energiepflanzen

Thermochemische Verfahren

Direkte Verbrennung

Hierbei wird Biomasse in Gegenwart von Sauerstoff verbrannt, wobei Wärme freigesetzt wird. Diese Wärme kann in Gebäuden, Gewächshäusern usw. genutzt werden.

Pyrolyse

Dies ist die Zersetzung von Biomasse bei hohen Temperaturen (ca. 500 °C) und unter Sauerstoffausschluss. Dabei werden Gasgeneratoren benötigt.

Biochemische Verfahren

• Alkoholische Gärung
• Anaerobe Vergärung
• Photoproduktion von Brennstoffen

Alkoholische Gärung

Dies ist die Umwandlung von Kohlenhydraten in Ethanol in Abwesenheit von Sauerstoff (O₂).