Energieressourcen

Heute im PHYSIKUNTERRICHT: Nicht erneuerbare Energien ✔ | Erneuerbare Energien ✔ | Energie aus Wasser und Wind ✔ | Energieeinsparung ✔

Energieressourcen

Die meiste Energie, die wir verbrauchen, stammt aus Brennstoffen, die in Kraftwerken, Fabriken, Eigenheimen und Fahrzeugen verbrannt werden. Nahezu die gesamte Energie der Welt stammt ursprünglich von der Sonne.

Die Energieressourcen, die wir auf der Erde verwenden, können erneuerbar oder nicht erneuerbar sein. Zum Beispiel ist Holz ein erneuerbarer Brennstoff. Einmal verwendet, können weitere Bäume anpflanzt werden. Erdöl hingegen ist nicht erneuerbar. Es dauert Millionen von Jahren, bis es sich im Boden bildet. Einmal verwendet, kann Erdöl nicht ersetzt werden.

Rohstoff Resourcen für die Energieerzeugung
Diese Grafik zeigt, wie lange unsere bekannten Reserven von nicht erneuerbaren Brennstoffen bei den derzeitigen Verbrauchsraten halten könnten.

Nicht erneuerbare Energien

Fossile Brennstoffe

Kohle, Erdöl und Erdgas werden fossile Brennstoffe genannt, da sie sich aus den Überresten von Pflanzen und winzigen Meeresbewohnern gebildet haben, die vor Millionen von Jahren lebten. Sie sind eine sehr ergiebige Energiequelle. Öl ist besonders wichtig, weil daraus Benzin, Diesel und Düsentreibstoff gewonnen werden können. Es ist auch der Rohstoff, aus dem die meisten Kunststoffe hergestellt werden.
Probleme: Die Resourcen sind begrenzt. Wenn die Brennstoffe verbrennen, verschmutzen ihre Abgase die Atmosphäre. Das schwerwiegendste Problem ist wahrscheinlich die Menge an erzeugtem Kohlendioxid. Dies kann zur globalen Erwärmung beitragen.

Nuklearbrennstoffe

Die meisten enthalten Uran. In 1 kg Kernbrennstoff ist so viel Energie gespeichert wie in 25 Tonnen Kohle.
Probleme: Hohe Sicherheitsstandards sind erforderlich. Die Abfälle aus Kernbrennstoffen sind sehr gefährlich und bleiben Tausende von Jahren radioaktiv. Kernkraftwerke sind teuer zu bauen und ihre Stilllegung ist teuer (Schließung und Demontage am Ende ihrer Betriebsdauer).


Länderresourcen fossiler Brennstoffe

Anlaufen eines Kraftwerks:
Der Strombedarf variiert im Laufe des Tages. Wenn mehr Strom benötigt wird, müssen zusätzliche Generatoren schnell "online" geschaltet werden. Kleine gasbetriebene Kraftwerke können sehr schnell angefahren werden. Wasserkraftwerke sind ebenfalls schnell in Betrieb. Große brennstoffverbrennende Kraftwerke dauern länger. Und Atomkraftwerke dauern am längsten. Mit einem „kalten“ Reaktor benötigt ein Atomkraftwerk etwa zwei Tage, um die volle Leistung zu erreichen.


Erneuerbare Energien

Wasserkraft

Ein Fluss füllt einen See hinter einem Damm. Wasser, das aus dem See fließt, treibt Generatoren an.
Probleme: Teuer zu bauen. Nur wenige Gebiete der Welt sind geeignet. Überschwemmungen und Dammbruch führen zu Umweltschäden.

Wasserkraftwerk aus der Luft

Gezeitenkraft

Ähnlich wie Wasserkraft, nur dass sich ein Becken füllt, wenn die Flut kommt und das sich bei Ebbe wieder entleert.
Probleme: Die gleichen wie bei der Wasserkraft.

Gezeitenkraftwerk im Meer in Küstennähe

Wellenkraft

Generatoren werden durch die Auf- und Abbewegung von Wellen auf See angetrieben.
Probleme: Schwierig zu bauen - wenige Anlagen wurden erfolgreich in Betrieb genommen.

Windkraft

Windturbinen werden von großen Windrädern angetrieben.
Probleme: Es werden große, abgelegene und windige Standorte benötigt. Winde sind variabel. Die Windkraftanlagen sind laut und können das Landschaftsbild verderben.

Windräder, Windkraftwerk

Geothermische Kraft

Dampf kommt aus heißen unterirdischen Quellen. Oder es wird Wasser tief in die Erdkruste gepumpt und steigt als Dampf wieder auf.
Probleme: Tiefbohren ist schwierig und teuer.

Geothermie Kraftwerk in Island

Solarenergie

Sonnenkollektoren absorbieren Strahlungsenergie von der Sonne und heizen damit Wasser. Solarzellen erzeugen den Strom direkt .
Probleme: Stark unterschiedliche Sonnenscheindauer. Solarzellen sind teuer.

Solarkraft auf der Zugspitze

Biokraftstoffe

Tankstelle für Biokraftstoff in Brasilien
In Brasilien verwenden viele Autos Alkohol anstelle von Benzin. Der Alkohol wird aus Zuckerrohr hergestellt, das als Getreide angebaut wird.

Hierbei handelt es sich um Kraftstoffe aus pflanzlichen oder tierischen Stoffen, die manchmal als Biomasse bezeichnet werden. Dazu gehören Holz, Alkohol aus Zuckerrohr und Methangas aus verrottenden Abfällen.
Probleme: Um ausreichend Pflanzen anzubauen, sind riesige Flächen erforderlich.

Energieeinsparung

Die Verbrennung fossiler Brennstoffe verursacht Verschmutzung. Aber auch die Alternativen verursachen ebenfalls Umweltprobleme.

Deshalb meinen viele, wir sollten mit Energie weniger verschwenderisch umgehen. Dies könnte man durch die verstärkte Nutzung öffentlicher Verkehrsmittel und Fahrräder anstelle von Autos erreichen, sowie mit einer besseren Isolierung von Gebäuden oder durch die Herstellung von länger haltbaren Gütern und das Recycling von mehr Abfallstoffen.


Fragen

Richtig ist:

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5. Schau dir die Kreisdiagramme weiter oben an.

  1. Welche Region hat die größten Ölreserven?
  2. Welchen anderen Brennstoff hat diese Region ebenfalls reichlich?
  3. Welche Region hat die größten Erdgasreserven?
  4. Die USA müssen Öl importieren, aber keine Kohle. Kannst Du Gründe nennen?
  5. Welche Regionen in der Welt verbrauchen deiner Meinung nach die meisten fossilen Brennstoffe?

Richtig ist:


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