Energie

Sonnenenergie Sonnenenergie gelangt durch die Strahlung auf die Erde. Die Sonnenenergie zählt zu den erneuerbaren Energien. Die Sonne ist eine gigantische Energiequelle, größer als alle Energiequellen auf der Erde. In nur drei Stunden (!) strahlt sie die gleiche Menge Energie auf die Erde, wie pro Jahr von der gesamten Erdbevölkerung verbraucht wird.

Solarenergie Solarzellen sind manchmal auf Häuserdächern zu sehen. Sie erzeugen Wärme. Mit dieser Wärme kann man zum Beispiel das Haus heizen oder mit Warmwasser versorgen.

Wie funktioniert das? Die eingestrahlte Sonnenenergie wird vom Kollektor in Wärme umgewandelt und über einen flüssigen Wärmeträger in Rohrleitungen zu einem Wärmetauscher transportiert. Dabei wird das kalte Wasser im Speicher erhitzt. Die Steuerung der Anlage setzt die Anlage in Gang, sobald die Temperatur aufgrund der Sonneneinstrahlung im Kollektor höher ist als im Speicher.

Funktion

Wissenswertes Eine kleine Kollektorfläche am Dach (4 – 6 m²) und ein kleiner Speicher (300 Liter) reichen aus, um ganzjährig 70 % des benötigten Warmwassers einer 4-köpfigen Familie abzudecken.

Photovoltaik Unter Photovoltaik versteht man die Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie. Genutzt wird Photovoltaik seit 1958, zunächst in der Energieversorgung von Satelliten. Mittlerweile wird sie zur Stromerzeugung auf der ganzen Welt eingesetzt und findet Anwendung auf Dächern und Fassaden, Parkscheinautomaten, Schallschutzwänden, Taschenrechnern oder auf Freiflächen.

Bestandteile einer Anlage PV-Module zur Umwandlung von Licht in elektrischen Strom Wechselstromzähler/Einspeisezähler zur Erfassung des Stromertrags Sicherheitskomponenten zur elektrischen Absicherung der PV-Anlage

Bestandteile einer Anlage Wechselrichter zur Aufbereitung des Solarstroms in Netzqualität Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom in Wechselstrom um und steuert automatisch das gesamte System. Dies ist zum Beispiel nötig, wenn das öffentliche Netz ausfallen oder abgeschaltet werden sollte.

Bestandteile

Windkraft Eine Windkraftanlage erntet mit ihrem Rotor die Energie des Windes, wandelt sie in elektrische Energie um und speist sie in das Stromnetz ein.

Bestandteile Generator: Im Grunde funktioniert so ein Windrad wie ein riesiger Fahrraddynamo, der sehr viel Strom produziert. Statt der Muskelkraft bringt hier die Windkraft das Rad zum Drehen. Der Teil, der die Drehbewegung in Strom umwandelt wird Generator genannt.

Bestandteile Getriebe: Damit die Windenergie auch gut ausgenutzt werden kann, haben einige Windräder auch ein Getriebe eingebaut. Das funktioniert so ähnlich wie bei einem Auto. Wenn der Wind stärker bläst, wird ein höherer Gang eingelegt. Es gibt aber auch Windräder ohne Getriebe.

Bestandteile Regelung: Damit das alles reibungslos funktioniert, werden alle Vorgänge im Windrad von einem Computer, der Regelung, überwacht und gesteuert.. Bei der Regelung laufen alle Informationen zusammen. Ein Beispiel: Die Windfahne misst die Windrichtung und gibt die Daten an die Regelung weiter. Diese richtet mit Hilfe von starken Motoren, den Nachführmotoren, die gesamte Gondel und den Rotor in den Wind.

Bestandteile

Wie funktioniert die Anlage? Um Strom zu gewinnen, wird die Bewegungsenergie des Windes von den Rotorblättern der Anlage in eine Drehbewegung gewandelt, die einen Generator im Innern der Gondel antreibt - ähnlich wie bei einem Fahrraddynamo. Ausschlaggebend für den Ertrag sind die Bauart der Rotorblätter sowie die Windgeschwindigkeit. Ab einer Windgeschwindigkeit von ca. 3 m/s kann mit einer Windkraftanlage Strom erzeugt werden.

Wasserkraftwerke Wasserkraft ist eine erneuerbare und  unerschöpfliche Energiequelle. Wasserkraftwerke erzeugen Strom.

Aufbau und Funktion http://www.youtube.com/watch?v=JN1UnoZfjdA (Pumpspeicherkraftwerk)

Atomkraftwerke In Atomkraftwerken können riesige Mengen Strom erzeugt werden. Atomkraftwerke bergen jedoch auch eine große Gefahr, die Gefahr einer nuklearen Katastrophe.

Aufbau

Wissenswertes Weltweit gibt es über 400 Atomkraftwerke . Ein jederzeit möglicher schwerer Unfall kann das Leben und die Gesundheit von hunderttausenden Menschen in Gefahr bringen und große Gebiete dauerhaft unbewohnbar machen.

Erdwärme

Erdwärme Der Planet Erde ist ein Wärmespeicher und Wärme bedeutet Energie. Diese Energie können sich die Menschen zunutze machen. Für Erdwärmekraftwerke müssen 5000 Meter tiefe Löcher in die Erde gebohrt werden. Einfacher ist es bei der Geothermie, wenn nur ein Ein-Familien-Haus beheizt werden soll, da reicht es schon Sonden ein paar Meter tief in die Erde zu stecken.

Wie funktioniert das? In den Sonden fließt Flüssigkeit, die die Wärmeenergie der Sonne aufnehmen kann. Auf dem Weg durch die Sonde erwärmt sich die etwa null Grad kalte Flüssigkeit auf drei Grad und wird zu der im Keller stehenden Wärmepumpe geleitet. Durch einen komplizierten technischen Prozess kann die Pumpe Temperaturen von bis zu 65 Grad erzeugen. Diese Wärmeenergie wird an das Heizungs- und Warmwassersystem abgegeben.