Energieversorgung

Fast alle Energiearten die wir täglich nutzen stehen nicht direkt zur Verfügung. Zum Beispiel kommt der Strom nicht einfach aus der Wand bzw. Steckdose und auch ein Auto fährt nicht von Geisterhand.

1. Primärenergie

Das sind natürlich vorkommende Energieträger wie zum Beispiel:

  • Steinkohle
  • Braunkohle
  • Erdöl
  • Erdgas
  • Kernenergie
  • Solarenergie
  • Wasserenergie
  • Windenergie
  • Biomasse
  • Gezeitenenergie
  • Erdwärme

2. Sekundärenergie

Erdöl lässt sich nicht direkt als Heizöl verwenden. Aus Wasserkraft entsteht nicht direkt Strom.

Durch industrielle Verfahren werden Primärenergieträger umgewandelt.

Die nun entstandene Sekundärenergie kann transportiert werden. Das ist jedoch meist sehr teuer. (Schifftransport von Öl, Überlandstromleitungen für Strom.)

3. Endenergie

Endenergie ist die Energie, die dem Kunden direkt zur Verfügung steht. Also die gelieferte Sekundärenergie.

Zum Beispiel:

  • Benzin - Als Treibstoff im Fahrzeugtank
  • Elektrische Energie - Bereitgestellt in der Steckdose
  • Heizpelets - Im Tank der Heizung
  • Erdgas - Über Gasleitung bis zur Heizung bereitgestellt

4. nutzenergie

Aufgabe der Energiewirtschaft ist es, ausreichend und pünktlich die gewünschte Endenergie zu liefern.

Erst jetzt, also beim Nutzer, geht der lange Weg von Primärenergie über Sekundärenergie und Endenergie zur Nutzenergie zu Ende.

Ein Großer Nachteil

Ist, dass durch Umwandlung und Transport oft große Mengen an Energie verloren gehen

bzw. umgewandelt werden und meist als Wärmeenergie ungenutzt verpuffen.

Fossile Energieträger sind über Millionen von Jahren aus Tier- und Planzenresten an verschiedenen Orten der Erde entstanden.
Sie kommen in unterschiedlichen Tiefen vor und müssen daher unterschiedlich abgebaut und gewonnen werden.

  • Braunkohle
  • Steinkohle
  • Erdöl
  • Erdgas
  • Torf

Nukleare Energieträger werden durch Kernspaltung in Kernkraftwerken (AKWs) in Wärmeenergie umgewandelt.

Ausgangsmaterial ist das radioaktive Uran, welches als Uranerz im Bergbau gefördert wird.

Kernkraft galt irrtümlich als "saubere" Energiequelle was jedoch ein großer Trugschluss ist, da radioaktiv verseuchter Atommüll anfällt. Diesen zu entsorgen ist schier unmöglich, auch ein "Zwischenlagern" gestaltet sich äußerst schwer, da geografisch und politisch kaum ein gemeinsamer Nenner gefunden werden kann.

Wie wird unser Strom erzeugt?

 

konventionelle Energie

Strom aus dem AKW...

 

kernkraftwerk

erneuerbare energie

oder

Regenerative Energie

Fossile Energie ist endlich. Schon allein daher muss der Ausbau von regenerativer Energie vorangetrieben werden.

 

Regenerative Energieträger stehen immer wieder oder zeitlich unbegrenzt zur Verfügung.

  • Windenergie
  • Wasserenergie
  • Sonnenenergie
  • Geothermie (Erdwärme)
  • Biomasse

1. Windkraft

Mit dem Windrad wird denkbar einfach Strom generiert.

  • Der Wind treibt ein drehbares Flügelrad (Rotor) an.
  • Der Rotor bewegt einen Generator.
  • Der Generator erzeugt Strom.

 

In der Praxis ist es allerdings nicht so einfach...

Weitere Einflüsse von außen müssen berücksichtigt werden.

  1. Aufstellort.
    Hängt von der Windgeschwindigkeit ab
  2. Windrichtung.
    Die Windrichtungsführung stellt das Windrad immer genau in den Wind.
  3. Zu viel Wind.
    Die Rotorbremse bremst die Drehzahl.
    Die Rorornabe kann die Rotorblätter aus dem Wind drehen.
  4. Leitungsnetz.
    Da im Norden wesentlich bessere Bedingungnen für Windkraftanlagen herrschen gibt es dort auch mehr Windkraftanlagen.
    Das Stromnetz ist aber für so große Mengen an Strom nicht unbedingt ausgebaut bzw. wird gerade noch ausgebaut.

Wie ist eine Winkraftanlage aufgebaut?

 

Aufbau und Funktion

Wie funktionieren Winkraftanlagen?

 

Energie aus Wind

Zu Wasser oder zu Land...? Die Standortfrage

 

Nur bei einer durchschnittlichen Windgeschwindigkeit von 4m/s (4 Meter pro Sekunde) produziert eine Windkraftanlage wirtschaftlich Strom.

 

Beste Voraussetzungen sind daher an der Küstenregion im Norden. Weite Teile des Südens sind dagegen nicht gut geeignet.

 

Es gibt viele Windparks auf See. Diese nennt man dann Offshore-Windparks.

Bei Vertikalrotoren zeigt die Rotorachse senkrecht nach oben. Hier spielt die Windrichtung keine Rolle.

Windnachführungen wie sie bei "normalen" Windrädern zum Einsatz kommen sind also überflüssig und entfallen somit.

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Der Bau und die Montage einer großen Windkraftanlage.