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Vorteile erneuerbarer Energien

Vorteile erneuerbarer Energien

Die Erde und unser Sonnensystem bieten uns erneuerbare Energiequellen wie Sonne und Wind. An den richtigen Standorten können Sonnenstrahlen und Wind in Strom umgewandelt werden. In Kalifornien wurden an Orten wie San Luis Obispo und Tehachapi Solar- und Windparks errichtet, die in der Lage sind, große Mengen an Strom zu erzeugen. Das Alta Wind Energy Centre in Tehachapi ist der größte Windpark der Welt und kann 1.020 MW erzeugen. Darüber hinaus ist die Topaz Solar Farm in San Luis Obispo einer der größten Solarparks der Welt und kann 550 MW erzeugen.

Bild von Flickr; verbreitet unter einer CC BY 2.0-Lizenz

Wie erneuerbare Energien Energie erzeugen

Solarenergie selbst kann zur Stromerzeugung genutzt werden, und zwar nach einem Prinzip, das als photoelektrischer Effekt bekannt ist. Wenn Sonnenstrahlen auf eine speziell dafür behandelte Oberfläche treffen, wird die dabei entstehende Anregung aufgefangen und in Strom umgewandelt, der für vielfältige gewerbliche und private Zwecke genutzt werden kann. Die Wärme der Sonne ist zudem für die Windströmungen auf unserem Planeten verantwortlich, und diese Winde lassen sich durch Windkraftanlagen nutzen, die wiederum Generatoren zur Stromerzeugung antreiben.

Durch die Sonneneinstrahlung verdunstet zudem Wasser, das in Form von Regen oder Schnee wieder auf die Erde zurückkehrt und dann als Quelle für Wasserkraft genutzt werden kann. Alle Pflanzen, die in unseren Wäldern und anderswo wachsen, nutzen Sonnenlicht für ihr Wachstum, und wenn diese Biomasse in den Wäldern zu verrotten beginnt, kann sie geerntet und als Brennstoffquelle für die Stromerzeugung genutzt werden.

Vorteile erneuerbarer Energien

Erneuerbare Energiequellen bieten in vielerlei Hinsicht enorme Vorteile für unsere Umwelt und auch für den Menschen. Aufgrund ihrer Beschaffenheit stellen erneuerbare Energiequellen eine praktisch unerschöpfliche Energiequelle dar, und angesichts des stetig steigenden Energiebedarfs von Privatpersonen und Unternehmen weltweit ist dies ein entscheidender Faktor.

Da sich rund um erneuerbare Energiequellen bestimmte Branchen entwickeln, sind zahlreiche neue Arbeitsplätze entstanden und eine Vielzahl neuer Produkte auf den Markt gekommen, die mit erneuerbaren Energien betrieben werden. Diese beiden Faktoren tragen zum Wirtschaftswachstum der Länder bei, die erneuerbare Energien am stärksten nutzen, da es sich dabei um neue Arbeitsplätze und Produkte handelt. Einer der bedeutendsten Arbeitgeber ist Tesla, da das Unternehmen bestrebt ist, neue Produkte auf Basis von Solartechnologie zu entwickeln, und von 899 Mitarbeitern im Jahr 2010 auf 14.000 im Jahr 2016 gewachsen ist.

Da mittlerweile mehrere Alternativen für die Stromversorgung zur Verfügung stehen, sind die Energiepreise stabiler und wettbewerbsfähiger geworden, da es mehr Auswahlmöglichkeiten gibt als zu Zeiten des relativen Monopols, das die Energieversorger in der Vergangenheit genossen. Darüber hinaus stellen erneuerbare Energiequellen eine zuverlässigere Art der Stromerzeugung dar, da ihre Energiequelle scheinbar unerschöpflich ist. Sowohl die Umwelt als auch die Bewohner der Erde profitieren enorm vom flächendeckenden Einsatz erneuerbarer Energiequellen, was sich in einer besseren Gesundheit der Menschen und einer geringeren Umweltbelastung niederschlägt.

Literaturverzeichnis

So funktioniert die Kraft-Wärme-Kopplung

So funktioniert die Kraft-Wärme-Kopplung

Die Kraft-Wärme-Kopplung ist eine effiziente Methode zur Stromerzeugung. Bei der herkömmlichen Methode wird ein fossiler Brennstoff in einem riesigen Ofen verbrannt, um Wärmeenergie freizusetzen, die dann zum Erhitzen von Wasser genutzt wird, wodurch Dampf entsteht. Dieser Dampf treibt eine Turbine an, die wiederum einen Generator antreibt, und dieser Generator erzeugt schließlich den Strom. Das Wasser, das zur Dampferzeugung und zum Antrieb der Turbinen verwendet wird, muss jedoch wieder abgekühlt werden, bevor es in die Atmosphäre abgegeben wird, was eine enorme Verschwendung darstellt.

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Bei der Kraft-Wärme-Kopplung ergeben sich die größten Energieeinsparungen durch die Rückgewinnung des heißen Dampfes, nachdem dieser die Turbinen angetrieben hat. Von dort wird er zu Orten geleitet, an denen er zur Antrieb von Turbinen wiederverwendet werden kann. Die Kraft-Wärme-Kopplung, auch KWK (Kraft-Wärme-Kopplung) genannt, nutzt das normalerweise ungenutzte heiße Wasser und liefert es an lokale Unternehmen und Haushalte als Wärmequelle. Wenn KWK-Kraftwerke anstelle herkömmlicher Kraftwerke errichtet werden, nutzen sie verschiedene Wärmekraftmaschinen, um den Dampf zu erzeugen, der die Turbinen antreibt, wodurch sie noch effizienter arbeiten und die maximale Energieausbeute erzielen.

Wie Waldbiomasse in der Kraft-Wärme-Kopplung genutzt wird 

Ein KWK-Kraftwerk besteht in der Regel aus einer Anlage mit einem integrierten Energiesystem, das drei Hauptkomponenten umfasst: eine Einheit zur Aufnahme von Biomasse und Rohstoffen zur Aufbereitung, eine Komponente zur Umwandlung der Biomasse in Dampf zur Stromerzeugung sowie eine Komponente zur Umwandlung des Dampfes in elektrische Energie.

Als Ausgangsmaterialien für den gesamten Prozess dienen in der Regel organische Rückstände aus der forstwirtschaftlichen Produktion sowie Nebenprodukte aus der Lebensmittel- und Faserindustrie. Zu diesen Materialien zählen unter anderem Maisstängel, Weizenstroh, Reisschalen, Sägemehl, forstwirtschaftliche Rückstände und Sägewerksabfälle. Als Rohstoffe gelten Wälder und Gräser, die speziell für die Energieerzeugung angebaut werden, wie beispielsweise Rutenhirse, Hybridpappeln und Hybridweiden. Um den gesamten Prozess wirtschaftlich rentabel zu gestalten, müssen die Biomassequellen vor der Umwandlung in elektrische Energie relativ kostengünstig zu ernten, zu transportieren und zu lagern sein.

Die Nutzung von Waldbiomasse als Brennstoff ist äußerst attraktiv, da dabei Materialien verwertet werden, die sonst in den Wäldern verrotten und das neue Wachstum behindern würden. In vielen Fällen ist die Entfernung solcher forstwirtschaftlichen Biomasse eine der größten jährlichen Ausgaben von Forstverwaltungsorganisationen, um die Zahl der Waldbrände sowie deren Schweregrad im Falle eines Ausbruchs zu verringern. Die produktive Nutzung dieser Biomasse bringt eine doppelte Einsparung mit sich – sie trägt dazu bei, das Waldgewächs und die daraus resultierenden Brände einzudämmen, und sie kann zur Stromerzeugung genutzt werden.

Literaturverzeichnis

 

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