Überblick: Technologien, Vorteile und Nachteile erneuerbarer Energien

Geschrieben am 30. September 2025 in Deutsch mit einer Größe von 5,34 KB

Erneuerbare Energien aus dem Meer

Ozeanthermische Energie (OTEC)

Geschlossenes Kreislaufsystem (Closed-Loop)

Das erhitzte Ammoniak wird durch warmes Meerwasser in Dampf umgewandelt und gepumpt. Dieser Dampf treibt die Turbine des Turbogenerators an.

Offenes Kreislaufsystem (Open-Loop)

Meerwasser wird angesaugt, was eine Reduzierung des Drucks bewirkt.

Vorteile der OTEC

Selbsterneuerbare Energiequelle
Geräuscharm
Nicht auf konzentrierte Bevölkerung angewiesen

Nachteile der OTEC

Lokalisierung: Negative Auswirkungen auf Flora und Fauna sind begrenzt.

Wellenenergie

Hauptmechanismen

Oszillierende Wassersäule (OWC)
Konvergenter Kanal (TAPCHAN)
Pendel

Nachteile der Wellenenergie

Höhere Investitionskosten für die Konstruktion.
Die Energieproduktion erfolgt in unregelmäßigen Abständen.
Verändert den Verlauf der Wellen und beeinflusst die Küstenlinie.

Gezeitenkraftwerke (Mareomotriz)

Merkmale und Nachteile

Vorteil: Fast unerschöpfliche Energiequelle, geringe Umweltbelastung.
Nachteile: Korrosive Auswirkungen des Wassers auf metallische Teile, widrige atmosphärische Bedingungen.

Meeresenergie (Allgemein)

Nachteile

Hohe wirtschaftliche Installationskosten.
Diskontinuierlicher Betrieb.

Windenergie und Windkraftanlagen

Grundlagen der Windenergie

Aeromotoren: Wandeln die mechanische Energie des Windes in mechanische Zentrierungsenergie um.
Windkraftanlagen: Wandeln die mechanische Energie des Windes in elektrische Energie um.

Komponenten von Windkraftanlagen

Turbine
Leitsystem
Regulierungssystem
Energiewandler
Bank (Netzanschluss)
Turm
Schaufel (Rotorblatt)
Multiplikator (Getriebe)
Generator

Typen von Windkraftanlagen

Vertikale Achse

Savonius
Darrieus
Giromill

Horizontale Achse

Unterscheidung nach dem Rotor:

Rotor auf der Luv- oder Lee-Seite (gegen den Wind).
Je nachdem, ob die Rotorblätter um ihre eigene Achse rotieren (feste oder variable Blattverstellung).

Klassifikation und Nutzung

Klassifikation:

Kommerzielle Anlagen.
Netzgekoppelte Anlagen (mit dem Netzwerk verbunden).
Anlagen zur Stromerzeugung, die an das elektrische Netz angeschlossen sind.

Solarenergie

Solare Niedertemperatur-Wärme

Solarthermische Installation (Komponenten)

Abdeckung (Covert)
Absorber
Isolation
Gehäuse

Bioklimatische Architektur

Ein passives System zur Nutzung der Solarenergie, um Gebäuden Komfort zu verleihen, ohne mechanische Elemente zu verwenden.

Elemente der Bioklimatischen Architektur

Fenster
Thermische Masse
Schutzelemente und Reflektoren

Solarthermische Kraftwerke (Hochtemperatur)

Verteilte Kollektoren (DCS): Die Nutzung der Konzentration hängt vom Wetter ab.
Zentralturm (CRS): Heliostaten (Spiegel).

Solare Wärme (Anwendungen und Systeme)

Elemente

Speicher (Akkumulation von H2O)
Kessel
Heizung und Steuerung von Pumpen

Anwendungen

Warmwasser (Heiß)
Kühlung (Kalt)
Solar und Erde (Geosolar)

Gewinnungssysteme

Zentrale Wärme
Photovoltaik-Konversion

Bioenergie und Abfallwirtschaft

Ecoparc (Ökopark)

Eine Anlage zur Verwertung des organischen Teils von Siedlungsabfällen, die zwei Behandlungslinien umfasst.

Vorteile des Ecoparc

Reduzierung der Schadstoffbelastung auf Deponien.
Herstellung von Verbindungen durch Kompostierung.
Verlängerung der Energieproduktion.

Biogas

Ein brennbares Gas, reich an natürlichen Ressourcen, das durch anaerobe Gärungsreaktionen von Abfällen (ohne Sauerstoff) erzeugt wird.

Biomasse

Die Menge an lebender Materie, die in einem bestimmten Landflächenraum produziert werden kann.

Prozesse der Biomasseverwertung

Thermochemisch
Physikalisch
Biochemisch

Abgeleitete Kraftstoffe

Biodiesel: Kraftstoff aus nachwachsenden Rohstoffen, der für Dieselmotoren aufbereitet wird.
Bioalkohol: Alkohol, der aus organischen Materialien und Abfällen durch alkoholische Gärung gewonnen wird.

Geothermie

Geothermische Energie

Wärme, die im Erdinneren als Folge des radioaktiven Zerfalls von Elementen entsteht, deren Hitze ihren Ursprung in der frühen Entstehung des Planeten hat.

Vorteile der Geothermie

Keine Abhängigkeit von externer Energie.
Unterbrechungsfreie Energieproduktion.
Geld- und Energieeinsparung.

Nachteile der Geothermie

CO2-Emissionen.
Wärmebelastung (kann nicht transportiert werden).
Verschmutzung des nahen Grundwassers.