Die wichtigsten Energiequellen: Definitionen und Auswirkungen

Überblick über die wichtigsten Energieformen

Kohle: Fossiler Brennstoff und Umweltbelastung

Kohle ist ein fossiler Brennstoff, der aus pflanzlichen Überresten entsteht, die durch Zersetzung in Abwesenheit von Sauerstoff (O₂) tief vergraben wurden. Sie dient hauptsächlich der Stromerzeugung in Kraftwerken und als Heizmaterial.

Auswirkungen:

• Luftverschmutzung (SO₂, saurer Regen)
• Globale Erwärmung (CO₂)
• Entstehung von Bergematerial

Kraft-Wärme-Kopplung (KWK-Anlage)

KWK-Anlagen dienen der kombinierten Erzeugung von Strom und thermischer Energie aus einem Brennstoff (meist Erdgas). Dies erhöht die Energieeffizienz (ein Maß für Energieeinsparungen).

Die KWK erzeugt Elektrizität direkt am Ort der Nutzung (Industrie, Krankenhäuser usw.) und nutzt die sonst an die Atmosphäre verlorene Wärme für Zwecke wie Heizung oder Warmwasser.

Fossile Brennstoffe: Entstehung und Nutzung

Fossile Brennstoffe sind Stoffe, die im Erdinneren durch die Transformation von Überresten von Organismen über Millionen von Jahren entstanden sind. Sie werden als Brennstoff in Kraftwerken, im Verkehr und zur Heizung verwendet.

Beispiele:

• Kohle
• Erdöl
• Erdgas

Sie sind eine nicht erneuerbare Ressource. Ihre stärksten Auswirkungen sind die Luftverschmutzung (Smog, saurer Regen, Klimawandel).

Energie aus Biomasse

Biomasse besteht aus organischen Molekülen, die in lebenden Organismen enthalten sind. Sie wird aus folgenden Quellen gewonnen:

• Wald- und landwirtschaftliche Abfälle
• Tierische Abfälle
• Organisches Material in Siedlungsabfällen (MSW)

Biomasse kann als Brennstoff zur Erzeugung von Wärme oder Strom genutzt oder in Biokraftstoffe wie Biodiesel oder Biogas umgewandelt werden.

Windkraft: Saubere und erneuerbare Energie

Windkraft nutzt die mechanische Energie des Windes. Diese Energie kann direkt Bewegung erzeugen (z. B. Segeln, Windmühlen) oder in Strom umgewandelt werden, indem sie Generatoren antreibt (Windkraftanlagen, Windparks).

Eigenschaften:

• Saubere und erneuerbare Energiequelle
• Unregelmäßig und dezentral (dispers)
• Großer Einfluss auf die Landschaft

Geothermie: Erdwärme nutzen

Geothermie nutzt die Wärme im Inneren der Erde (den geothermischen Gradienten). Diese Wärme wird aus geothermischen Reservoirs gewonnen, indem Wasser durch Bohrlöcher eingespritzt wird.

Die gewonnene Hitze wird für Heizzwecke genutzt oder es wird Dampf erzeugt, um Strom zu erzeugen.

Nachteil:

Ergiebige geothermische Reservoirs sind nur in bestimmten Gebieten (oft mit vulkanischer Aktivität) vorhanden.

Wasserkraft: Nutzung des Wasserkreislaufs

Wasserkraftwerke nutzen die Energie des fallenden Wassers (Teil des Wasserkreislaufs). Oft wird das Wasser in Dämmen gestaut, um Turbinen anzutreiben und so Strom zu erzeugen.

Eigenschaften und Auswirkungen:

• Erneuerbare Energiequelle
• Verursacht keine direkte Luftverschmutzung
• Führt zur Überflutung großer Flächen
• Verändert den natürlichen Flusslauf

Kernenergie: Spaltung und Risiken

Kernenergie wird in Kernkraftwerken durch Kernspaltung (Aufspaltung der Kerne von Uran oder Plutonium) erzeugt, wobei eine große Menge an Energie freigesetzt wird.

Vorteile und Risiken:

• Vorteil: Emittiert kein CO₂
• Risiko: Möglichkeit von Leckagen radioaktiver Stoffe, die schädlich für lebende Organismen sind (Mutationen, Krebs)

Solarenergie: Photovoltaik und Solarthermie

Solarenergie ist die Energie der Sonne. Sie wird hauptsächlich auf zwei Arten genutzt:

1. Photovoltaik-Anlagen: Wandeln Licht direkt in elektrischen Strom um.
2. Thermische Solaranlagen: Nutzen Kollektoren oder Spiegel (solarthermische Kraftwerke), um Wärme zu konzentrieren und heißes Wasser oder Dampf zur Stromerzeugung zu erzeugen.

Solarenergie ist eine saubere und erneuerbare Energiequelle.