Formen der Energiegewinnung
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Der Begriff Energiequelle beschreibt umgangssprachlich eine Möglichkeit, Nutzenergie (z. B. Strom, Heizwärme, Antriebsenergie) aus natürlich vorhandenen Materialien oder Vorgängen für beliebige Anwendungen zu gewinnen. Als Energiequellen gelten:
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Fossile Brennstoffe:
Die als Energiequelle nutzbaren fossilen Energieträger sind aus Biomasse entstandene Stoffe, die - durch Sedimentschichten von der Atmosphäre abgeschlossen – nicht verrotten konnten und so ihre chemische Energie erhielten. Fossile Energieträger sind Kohle, Erdgas, Erdöl und Methanhydrat. Allen fossilen Energieträgern ist gemeinsam, dass sie nur in begrenztem Maß vorhanden sind und ihre Verwendung mit enormen CO2-Emissionen verbunden ist (Treibhauseffekt, Klimawandel, Klimaschutz).
Regenerative Energiequellen:
Erneuerbare (Regenerative) Energiequellen tragen ihren Namen, weil sie im Gegensatz zu den – begrenzt vorhandenen – fossilen Energieträgern ständig direkt (Sonnenlicht) oder indirekt (Wind, Wasserkraft, Wellen, Biomasse) von der Sonne nachgeliefert oder aus anderen, nichtfossilen Quellen (z.B. radioaktiver Zerfall im Erdinneren, Gezeitenkraftwerke: Bewegung von Mond und Erde*) gespeist werden. Sie gehen daher quasi nie zur Neige und sind die Umwelt freundlichste Energiegewinnug.
.*Gezeitenkraftwerke nutzen die kinetische Energie der mit den Gezeiten verbundenen Meeresströmungen, um daraus elektrische Energie zu gewinnen.
Sonnenenergie:
Die Energie aus der Strahlung der Sonne kann in elektrischen Strom verwandelt oder unmittelbar als Solarwärme genutzt werden. Die Solarenergiegewinnung ist in Mitteleuropa durch die Wettersituationen eher unzureichend. Allerdings in klimatisch günstigeren Regionen z.B. Südeuropa und Afrika etc. scheitert es nur an technischen Dingen wie z.B. dem Stromtransport. Auf die Erde strahlt das 18.000 fache des Weltenergiebedarfs!
Biomasse:
Biomasse zählt zu den nachwachsenden Rohstoffen, d. h. sie steht nicht unbegrenzt zur Verfügung (wie etwa Windenergie), kann jedoch (im Gegensatz zu fossilen Energieträgern) nach dem Ernten innerhalb kurzer Zeit auf natürliche Weise wieder entstehen. Biomasse entsteht durch die Umwandlung von Energie aus der Sonnenstrahlung mit Hilfe von Pflanzen über den Prozess der Photosynthese in organische Materie. Biomasse stellt damit gespeicherte Sonnenenergie dar. Der Unterschied von Biomasse zu anderen Nutzungsarten der Sonnenenergie ist deren Unabhängigkeit von den Zeiten der Sonneneinstrahlung. Biomasse lässt sich in vielen unterschiedlichen Arten nutzen, z. B. durch die direkte Verbrennung von Holz und anderer Biomasse, Umwandlung durch Mikroorganismen in Biogas, das für Kraftwerke, als Treibstoff, oder zum Heizen verwendet werden kann, Umwandlung durch chemische Prozesse, z. B. in Biodiesel oder Alkohole.
Erdwärme:
Die geothermische Energie ist die in Form von thermischer Energie (umgangssprachlich Wärme) gespeicherte Energie unterhalb der Erdoberfläche. Bei einem Erdwärmekraftwerk bringt eine Sonde das heiße wasser aus der Tiefe von dem Wärme-Reservoir zu den Turbinen die mithilfe der Energie betrieben werden und an ein Stromnetz angeschlossen sind. Anschließend gelangt das Wasser zu den Kühltürmen und wird dann wieder zurückgepumpt.
Nukleare Energiequellen:
Bei der Kernspaltung von Uran oder Plutonium entstehen Energie und Neutronen, die ihrerseits wiederum weitere Spaltungen auslösen. Diese bei dieser Kettenreaktion frei werdende Energie wird in einem Kernreaktor kontrolliert genutzt. Der Betrieb eines Kernkraftwerkes ist CO2-frei und setzt keine klimaschädlichen Schadstoffe frei.
Der Zerfall von radioaktiven Stoffen kann als Energiequelle benutzt werden, dabei wird die entstehende Zerfallswärme in Radioisotopengeneratoren zur Stromgewinnung auf thermoelektrischer Basis und zum Heizen genutzt.
