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Erneuerbare Energiequellen (Renewable Energy Sources)

Saturday, 04 February 2006
Bioenergie Windenergie
Sonnenenergie Waserenergie
Sonnenenergie Sonnenenergie

Erneuerbare Energiequellen (außer der Wasserenergie) geben weniger als 1% der gesamten nötigen Energie. Dieser Anteil sollte sich in der Zukunft erhöhen. Es gibt nämlich immer weniger der nicht erneuerbaren Energiequellen und ihr schädlicher Einfluss ist in den letzten Jahren deutlicher geworden. Die Sonne liefert der Erde 15 Tausend Mal mehr Energie als die Menschheit im Augenblick verbrauchen kann, aber trotzdem leiden einige Menschen unter der Kälte. Daraus wird es deutlich, dass man die erneuerbaren Energiequellen besser ausnutzen muss. Wir sollte uns keine Sorge um die Energie machen, nachdem es keine fossilen Treibstoffe mehr gibt. Die Entwicklung der erneuerbaren Energiequellen (die Wasser-, Wind-, Sonnen- und Bioenergie) ist aus mehreren Gründen wichtig:

  • erneuerbare Energiequellen haben eine wichtige Rolle bei dem Reduzieren der Emission des Kohlendioxyds in die Atmosphäre. Das Reduzieren der Emission des Kohlendioxyds ist die Politik der EU.
  • pdas Erhöhen des Anteils der erneuerbaren Energiequellen ermöglicht auch das Erhöhen der energetischen Erhaltung des Systems. Es hilft auch bei der Verbesserung der Sicherheit der Lieferung von der Energie auf eine Weise, die die Abhängigkeit vom Import der energetischen Rohstoffe und der elektrischen Energie reduziert.
  • man erwartet, die erneuerbaren Energiequellen werden ökonomisch den konventionellen Energiequellen in einer mittleren Periode konkurrieren.

Einige Technologien (besonders die Windenergie, kleine Kraftwerke, die Bioenergie und Sonnenenergie ) sind ökonomische Konkurrenten. Andere Technologien sind von dem Verlangen auf dem Markt abhängig, um ökonomisch zahlbar, im Bezug auf klassische Energiequellen, zu werden. Der Prozess der Aufnahme von neuen Technologien läuft sehr langsam und es sieht so aus, als ob er uns immer entkommt. Das wichtigste Problem für die Installation neuer Anlagen ist der Anfangspreis. Dadurch steigt auch der Preis der erhaltenen Energie in den ersten Jahren auf das Niveau der vollen Unbezahlbarkeit (im Bezug auf anderen kommerziell zugänglichen Energiequellen. Ein großer Anteil in der Energieproduktion aus den erneuerbaren Quellen ist das Resultat des ökologischen Bewusstseins der Menschheit. Trotz der am Anfang ökonomischen Unbezahlbarkeit, installiert man neue Anlagen für die Produktion der „reinen“ Energie. Die Europäische Gemeinschaft hat die Strategie der Verdoppelung des Verbrauchs der erneuerbaren Energiequellen von 2003 bis 2010. D.h. der gesamte Anteil der erneuerbaren Energiequellen sollte von jetzigen 6% auf 12% im 2010 steigern. Dieser Plan enthält viele Maßnahmen, die private Investitionen in die Objekte für den Wandel der erneuerbaren Energiequellen in die verwendbare Energie ( meistens elektrische Energie ) anregen. Wegen der vorhandenen finanziellen Krise in den großen Ländern der EU, ist es sehr wahrscheinlich, dass der Plan nicht durchgeführt wird.

Die meist interessanten erneuerbaren Energiequellen (Wind-, Sonnen-, Wasser- und Bioenergie) werden später erklärt und andere erneuerbaren Energiequellen werden in der Fortsetzung beschrieben. Die Sonnenstrahlung ist der wichtigste Anreger der meisten erneuerbaren Energiequellen. Es gibt aber Quellen, die nicht von ihr stammen (Geothermale Energie und durch Ebbe und Flut entstandene Energie).

Geothermale Energie (Geothermal energy)

Diese Energie bezieht sich auf die Nutzung der Wärme aus dem Innere der Erde. Um sie auszunutzen, entwickelte man mehrere Technologien. Die zwei wichtigsten Vorgehen sind: direkte und indirekte Nutzung. Direkte Nutzung ist die Nutzung des Heißen Wassers, das aus dem unterirdischen Raum quillt (oder man pumpt es aus). Die Nutzung kann verschieden sein: in den Heilbädern, für die Heizung der Häuser und Glashäuser, für einige Vorgänge in der Industrie (z. ß. die Pasteurisierung der Milch). Die indirekte Nutzung der geothermalen Energie bezieht sich auf die Gewinnung der elektrischen Energie. Dieses Prinzip unterscheidet sich nicht so viel von den klassischen thermalen Kraftwerken, die mit der Kohle oder mit dem Heizöl arbeiten. Sie unterscheiden sich nur in der Weise der Gewinnung des Wasserdampfs. Abhängig von der Temperatur des Wassers ( des Wasserdampfs )in dem unterirdischen Raum, entwickelte man mehrere verschiedene Technologien. Der Vorteil dieser Energiequelle ist die Billigkeit, die Stabilität und die Dauer. Es gibt auch kein Bedürfnis nach dem Brennstoff und keine schädliche Emission ( außer des Wasserdampfs oder anderer Gasen ). Die Nachteile erfolgen aus der Tatsache, dass es nur wenige Orte auf der Erde gibt, wo sich das heiße Wasser im unterirdischen Raum nicht auf sehr größer Tiefe befindet. Diese Bereiche ( geothermale Zonen ) sind mit dem Vulkanismus und mit den Grenzen der Lithosphäre und ihrer Platten verbunden. Das sind auch seismographische Gebiete und deswegen verlang der Bau der Anlagen große Kosten. Sie sind auch von den bewohnbaren Gebieten entfernt und deswegen gibt es Kosten des Transportes. Manchmal sind sie auch beschützt und der Bau ist nicht erlaubt (z. ß. der Nationalpark Yellowstone). Unter den vorangehenden Ländern sind die USA, die Philippinen, Mexiko und Japan.

Energie der Ebbe und Flut (Tidal power)

Das bekannteste Kraftwerk, die die Energie der Wellen ausnutzt, befindet sich auf der Mundung des Flusses Rauche in Frankreich. Es wurde in 60er Jahren des 20. Jahrhunderts gebaut und arbeitet noch immer.
Das bekannteste Kraftwerk, die die Energie der Wellen ausnutzt, befindet sich auf der Mundung des Flusses Rauche in Frankreich. Es wurde in 60er Jahren des 20. Jahrhunderts gebaut und arbeitet noch immer.

Diese Energie ergeht aus den Schwerkräften der Sonne und des Mondes. Noch gibt es keine größere Reichweite, was die Ausnutzung dieser Energie angeht, aber das Potential ist nicht bedeutungslos. Diese Energie kann dort gewonnen werden, wo der Meerwechsel deutlich hervorgehoben ist. Es gibt Orte, wo das Gefälle zwischen der Ebbe und Flut größer als 10 Meter ist. Das Prinzip ist einfach und dem Prinzip des Wasserkraftwerks ähnlich. Am Eingang in einer Bucht stellt man einen Damm und wenn sich der Wasserstand erhöht, das Wasser wird über die Turbine in die Bucht durchgelassen. Wenn die Bucht voll wird, schließt sich der Damm und man wartet, bis der Wasserstand fällt. Dem glichen Prinzip nach wird das Wasser aus der Bucht durchgelassen. In einem einfacheren Fall wird das Wasser über die Turbinen nur in einer Richtung durchgelassen und die Turbinen sind einfacher ( ein- und nicht zweispurig ). Die größten Probleme bei der Ausnutzung dieser Energie sind die Unbeständigkeit ( man wartet, bis der Wasserstand sich genug erhöht hat oder gesunken ist ) und wenige passende Orte für die Ausnutzung. Das bekannteste Kraftwerk wurde in den 60er Jahren des 20. Jahrhunderts auf der Mundung des Rheins in Frankreich gebaut ( das Bild ) und arbeitet noch immer. Russland hat ein kleines Kraftwerk neben Murmanks gebaut, Kanada tat das in der Bucht Fundy. China hat auch mehrere Kraftwerke gebaut. Doch hat kein von diesen Ländern einen bedeutender Fortschritt gemacht. Alternative Art der Nutzung bezieht sich auf die Lokalität der Kraftwerke in den Meerengen. Wegen der Kanalisation der Flutwelle wird ihre Energie erhöht und für den Betrieb des Generators werden sumpfige Turbinen benutzt ( wie bei den Windkraftwerken ). Auf der gleichen Art versucht man, die Energie der Meeresströmung auszunutzen, aber diese Technologie befindet sich noch am Anfang der Entwicklung.

Energie der Wellen (Wave power)

Das Prinzip der Ausnutzung der Energie der Wellen
Das Prinzip der Ausnutzung der Energie der Wellen. Auf dem Bild kann man sehen, dass Amplitude der Wellen für eine effektive Transformation groß sein muss.

Sie ist die Form der transformationellen Sonnenenergie, die ständige Winde auf einigen Orten auf der Erde schafft. Diese Winde verursachen ständige Wellen auf den bestimmten Gebieten, wo man ihre Energie ausnutzen kann. Ein großes Problem bei solcher Ausnutzung bezieht sich auf die Tatsache, dass die Kraftwerke auf dem offenen See gebaut werden müssen, weil die Wellen in der Nähe des Ufers schwächen. Deswegen wird der Preis des Baus erhöht und es kommt zu den Problemen beim Transport der Energie zu dem Nutzer. Resultate in der momentanen Phase beziehen sich auf die Prototypen und darlegende Geräte. Auf dem Bild ist das Prinzip der Transformation der Energie der Wellen in der elektrischen Energie zu sehen. Die Energie der Wellen wird zuerst in die Luftströmung verwandelt und diese Strömung bewegt die Turbinen. Die Amplitude der Wellen muss groß sein, damit die Transformation effektiver wird.

 
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