Fachseminare zu erneuerbaren Energien

Fachseminare zu erneuerbaren Energien
Forschungsvorhaben im Rahmen der Richtlinie zur Förderung von Untersuchungen zur Fortentwick-lung der Gesamtstrategie zum weiteren Ausbau der Erneuerbaren Energien (EE) Laufzeit: April 2009 bis März 2012 Das diesem Bericht zugrunde liegende Vorhaben wurde mit Mitteln des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit unter dem Förderkennzeichen gefördert. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt bei den Autoren. Impulskarten für die Gruppenarbeit in Thema 1 Quelle: BMU / H.-G. Oed /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Klimawandel und Energiewende Geografie/Deutsch/Kunst
Erwärmung der Erdoberfläche Erwärmung der Meere: Meeresanstieg, Strömungsveränderungen Abschmelzen der Polkappen Gletscherschmelze extreme Wetterlagen: Wirbelstürme, Regenfälle, Überschwemmungen Desertifikation Fotos: Eisscholle © Steffi Pelz, Schelfeis: © Gabi Huckelmann, Sturm: © tutto62, Regen: © Ute Bibow, Verwüstung: © Robson, Überschwemmung USA 2005: Michael Zschiesche, UfU /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Klimawandel und Energiewende Geografie/Politik/Sozialkunde
Zunehmende klimabedingte Änderungen in Temperatur- und Niederschlagsmustern sowie häufigere und stärkere Extremwetterereignisse, Dürren und Überschwemmungen führen zu erschwerten Bedingungen für die Landwirtschaft. Folge sind wachsende Ernährungsunsicherheit und Hungersnöte, viele Menschen werden zum Verlassen ihrer Heimat gezwungen. Weitere Folgen des Klimawandels vor allem in tropischen Ländern sind Trinkwasserknappheit sowie die Ausbreitung von Krankheiten wie Malaria und Dengue-Fieber. (Klimawandel, S. 12) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Klimawandel und Energiewende Geografie
Quelle: Umwelt-Prognose-Institut (UIP) 2000 /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Klimawandel und Energiewende Kunst/Deutsch/Geografie
Quelle: Bohrplattform Troll Norwegen: Shell, Steinkohle Förderturm DSK Deutsche Steinkohle AG; restl. Fotos: H.-G. Oed, BMU /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Klimawandel und Energiewende Geografie/Geschichte/Deutsch
Quelle: © BizziNet.de /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Klimawandel und Energiewende Physik/Chemie/Deutsch
Der Klimawandel wird überwiegend vom Menschen verursacht, er lässt sich nicht allein durch natürliche Ursachen erklären. Zu diesem Schluss kommt das Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), das vom Umweltprogramm der UN und von der Weltorganisation für Meteorologie ins Leben gerufen wurde, in seinem Klimabericht Seit Beginn der Industrialisierung ist die CO2-Konzentration um 30 % auf 387 ppm gestiegen (in den letzten Jahren hatte sie nie 290 ppm überschritten). Die Methankonzentration steigerte sich sogar um 140 %. Die Auswirkungen der Erderwärmung auf Mensch und Natur sind vielfältig und komplex. Durch positive Rückkopplung werden die Effekte an vielen Stellen weiter verstärkt. (Schulpaket CO2-frei, UfU) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Klimawandel und Energiewende Physik/Chemie/Deutsch
Nur wenn es bis 2020 gelingt, eine Trendwende in der Emissionsentwicklung herbeizuführen (die technisch möglich ist), lassen sich die Folgen des Klimawandels begrenzen. Eine radikale Energiewende ist dafür notwendig. Die Energiewende muss drei Komponenten umfassen: Energieeffizienz, Erneuerbare Energien und Energiesparen. Insbesondere die Industrieländer als Hauptverursacher sind aufgefordert zu handeln, um einen Temperaturanstieg über den kritischen Wert von 2°C zu verhindern. Um das zu erreichen, müssen sie ihre Emissionen bis 2050 um 80 % reduzieren, denn die Treibhausgase bleiben über Jahre in der Atmosphäre und bauen sich nur sehr langsam ab. Ein Drittel der CO2-Emissionen ist nach 100 Jahren weiter wirksam, nach 1000 Jahren ist es immer noch ein Fünftel. Aber auch die Schwellen- und sogenannten Entwicklungsländer müssen ihre Energieversorgung mit Unterstützung der Industrieländer umstellen. (Schulpaket CO2-frei, UfU) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Klimawandel und Energiewende Politik/Sozialkunde/Geschichte
Quelle: © Bundesverband Windenergie e.V., /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Klimawandel und Energiewende Geschichte/Geografie/Physik

Klimawandel und Energiewende Geschichte/Geografie/Deutsch
Quelle: Rolf Behringer, Solare Zukunft e.V. /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Klimawandel und Energiewende Geschichte/Mathematik/Physik
IPCC: Intergovernmental Panel on Climate Change Quelle: Le Monde diplomatique, 2007 /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Klimawandel und Energiewende Deutsch/Politik/Geografie
/Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Die Industriestaaten sind aufgrund der intensiven Nutzung fossiler Energien die Hauptverursacher des Klimawandels. Aber der Klimawandel trifft alle - egal wie viel Tonnen CO2 man pro Jahr produziert. Als die am stärksten vom Klimawandel betroffenen Staaten nennen Experten: Die am schwächsten entwickelten Länder, da sie nicht über Mittel für Schutzmaßnahmen verfügen. Kleine Inselstaaten: Sie liegen oft nur knapp über dem Meeresspiegel, der weiter steigt. Länder Afrikas: Der Zwischenstaatliche Ausschuss über Klimaänderung (IPCC) bezeichnet die Länder Afrikas als die „gegenüber dem Klimawandel am stärksten verwundbaren“. (Klimawandel, S. 12) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Die armen Menschen in den Entwicklungsländern leiden am meisten unter den Folgen des Klimawandels, obwohl sie am wenigsten dazu beigetragen haben. Denn sie verfügen nicht über die notwendigen Ressourcen und Möglichkeiten wie Technik, Finanzen und politischen Einfluss, um den Folgen zu begegnen. Die amerikanische Publizistin Susan George brachte es wie folgt auf den Punkt: „Wir sind alle an Bord der Titanic, und nur wenige reisen Erste Klasse“. (Klimawandel, S. 12) Diejenigen, die am wenigsten für die Klimakrise verantwortlich sind, werden am meisten darunter leiden. (Zukunftsfähiges Deutschland in einer globalisierten Welt, S. 22) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Quelle: BMU-Publikation „Erneuerbare Energien in Zahlen – nationale und internationale Entwicklung“ /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Klimawandel und Energiewende Chemie/Physik/Geografie
Natürlicher Treibhauseffekt und von Menschen verursachter Treibhauseffekt Quelle: Schulpaket CO2-frei zum Energiesparkonto für Schulen /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Klimawandel und Energiewende Mathematik/Geografie/Physik
Inder Tonne CO2/a Europäer Tonnen CO2/a US Bürger 20 Tonnen CO2/a Bei einem weiteren Ausstoß von Treibhausgasen (… auf diesem Niveau) ist zu erwarten, dass bis 2100 die globale Mitteltemperatur um 1,4 °C bis 5,8 °C und der Meeresspiegel um cm steigen wird. Foto: Patrizier Design / Fotolia.com /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Klimawandel und Energiewende Geografie/Mathe/Arbeit-Wirtschaft/Technik
Energiesicherheit und zentrale Energieerzeugung Beispiel: ungleiche Verteilung der Erdölvorkommen weltweit Quelle: BGR (2009) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Energie im Alltag Deutsch/Kunst/Arbeit-Wirtschaft-Technik
Die neue Freiheit: Heute kann jeder selbst bestimmen, ob er Öko-Strom erzeugt, mit Bio-Gas heizt oder die alten Energiefresser im Haus durch neue umweltfreundliche Hausgeräte ersetzt. Die Entscheidungen fallen leicht, denn sie sparen Geld und Energie – und bringen oft jede Menge Fördermittel. (ÖKO-TEST Spezial Umwelt & Energie, S. 38) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Energie im Alltag Quelle: © Bundesverband Windenergie e.V., /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Energie im Alltag Mathematik/Kunst/Geografie
Quelle: UBA /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Energie im Alltag Arbeit-Wirtschaft-Technik/Physik/Geografie
Unter „Grauer Energie“ versteht man die materialgebundene Energie. Sie bezieht sich auf den Lebenszyklus eines Produkts. Graue Energie umfasst die Energie, die durch Rohstoffgewinnung, Herstellung, Transport, Nutzung, Recycling oder Entsorgung eines Produkts anfällt. Graue Energie ist in allen Alltagsprodukten enthalten: Nahrung und Verpackungsmaterialien, Elektrogeräte im Haushalt, das Haus selber. Der Verbrauch von grauer Energie ist in einem Haushalt normalerweise größer als der direkte Energieverbrauch durch Strom, Öl und Gas. (Schulpaket CO2-frei, UfU) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Energie im Alltag Physik/Biologie/Arbeit-Wirtschaft-Technik
Quelle: Brennholz: © A. Maesing, Hackschnitzel: BMU; Steinkohle: © frager, Braunkohle: DEBRIV Bundesverband Braunkohle; Holzheizkessel: HDG Bavaria Heizsysteme, /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Energie im Alltag Physik/Mathematik/Kunst
Quelle: Michael Scharp, IZT und Martin Dinziol, DGS /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Energie im Alltag Deutsch/Kunst/Physik

Energie im Alltag Politik/Deutsch/Mathematik
Meinungsumfrage der Forsa im Auftrag der Agentur für Erneuerbare Energien 2008: 97 Prozent der Deutschen unterstützen den verstärkten Ausbau erneuerbarer Energien. Unter den bundesweit Befragten bezeichneten fast alle die verstärkte Nutzung erneuerbarer Energien als "sehr wichtig" (81 Prozent) oder "wichtig" (16 Prozent). Drei Viertel der deutschen Bevölkerung begrüßen einen raschen Ausbau der erneuerbaren Energien sehr. Mit dieser Unterstützung können erneuerbare Energien nicht nur dann rechnen, wenn sie weit ab von der eigenen Haustür errichtet und betrieben werden, sondern auch dann, wenn die dafür notwendigen Anlagen in der Nachbarschaft der Befragten stehen. So werden z.B. Windenergieanlagen bereits von 55 Prozent der Befragten in deren Nachbarschaft akzeptiert. Sehr viel höher noch ist die Zustimmung in den Regionen, in der Windenergie bereits genutzt wird. So liegt die Zustimmung bei denjenigen, die bereits Erfahrungen mit Windenergieanlagen in der Nachbarschaft haben bei 69 Prozent. /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Energie im Alltag Physik/Geschichte/Kunst
Quelle: Dynamo Grafik: Michael Scharp, IZT nach Leuschern und Schmidt; Dynamo-Foto: Stahlkocher, Wechselstromerzeuger von Pixii (Niethammer Verlag S.Hirzel 1906): Wiese, /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Quelle: H.-G. Oed, BMU; © montrean, © R.B., © Petra Morales, (bearbeitet Michael Scharp, IZT) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Energie im Alltag Deutsch/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Sozialkunde
Die vergessenen Kosten: Der Preis unserer Energieversorgung Quelle: © Bundesverband Windenergie e.V., /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Energie im Alltag Deutsch/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Sozialkunde
Konventionelle Energieträger Erneuerbare Energieträger Quelle: © Bundesverband Windenergie e.V., /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Energie im Alltag Physik/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Deutsch
Quelle: Deutsche Energieagentur /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Energie im Alltag Kunst/Physik/Arbeit-Wirtschaft-Technik
Neue Gebäude mit hoher Energieeffizienz: Das Plusenergiehaus Quelle: Architekt Rolf Disch / Freiburg /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Energie im Alltag Kunst/Physik/Arbeit-Wirtschaft-Technik
Ältere Gebäude Einsparung bis zu 60 % der Heizenergie! D.h. ein Einfamilienhaus kann dadurch ca. 5 Tonnen CO2 einsparen. Quelle: /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Überblick zu EE Kunst/Deutsch/Physik
Quelle: H.-G. Oed, BMU /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Überblick zu EE Geografie/Kunst/Physik
Quelle: Erde: DGS; Sonne: NASA; Mond: © usteen, (bearbeitet: Michael Scharp, IZT und Rolf Behringer, Solare Zukunft e.V.) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Überblick zu EE Physik/Chemie/Biologie
Quelle: Michael Scharp, IZT /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Überblick zu EE Physik/Biologie/Arbeit-Wirtschaft-Technik

Überblick zu EE Mathematik/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Physik

Überblick zu EE Deutsch/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Kunst
Quelle: Bernd Müller, BMU /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Überblick EE Mathematik/Physik/Arbeit-Wirtschaft-Technik
Quelle: Agentur für Erneuerbare Energien, /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Überblick EE Mathematik/Physik/Geografie

Überblick EE Deutsch/Geografie/Arbeit-Wirtschaft-Technik

Überblick zu EE Deutsch/Kunst/Sozialkunde
Meinungen „Solarzellen sind schön, aber Windenergieanlagen sind eine Schande für unsere Landschaft.“ … /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Überblick EE Mathematik/Kunst/Physik
Globaler Energieverbrauch Quelle: Frank van Mierlo, Wikipedia (bearbeitet Rolf Behringer, Solare Zukunft e.V.) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

EE im Überblick Deutsch/Sozialkunde/Politik
Vorurteile über EE Viel zu teuer Windkraftanlagen brauchen mehr Energie in der Herstellung und während des Betriebs, als dass sie je erzeugen Solarkollektoren rentieren sich nie Unzuverlässig ... /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Überblick EE Deutsch/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Physik
Strom aus Wind und Photovoltaikanlagen ist wegen des sowohl jahres- als auch tageszeitlich fluktuierenden Primärenergieangebots durch eine höhere Volatilität (Schwankungen) und Unsicherheit gekennzeichnet. Hingegen ist ein lastabhängiger Einsatz von Biomasseanlagen, Klär-, Deponie- und Grubengasanlagen, Geothermie- sowie Speicherkraftwerken möglich. Die Stromerzeugung in Laufwasserkraftwerken ist kurzfristig mit relativ geringem Prognosefehler vorhersagbar. Sie unterliegt aber jahreszeitlichen Schwankungen. (ifeu 2007, S. 41) Lastmanagement, also die gezielte Beeinflussung der Höhe und zeitlichen Struktur der Stromnachfrage, kann die Integration wechselnder Einspeiser wesentlich vereinfachen und damit einen wichtigen Beitrag zur Netzintegration der EE leisten. Dänemark ist heute führend bei der Integration dezentraler Erzeuger in das elektrische Versorgungsnetz. (vgl. ifeu 2007, S. 42) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Überblick EE Mathematik/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Physik

Überblick EE Arbeit-Wirtschaft-Technik/Politik/Mathematik

Überblick EE Arbeit-Wirtschaft-Technik/Mathematik

Überblick EE Mathematik/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Physik

Überblick EE Arbeit-Wirtschaft-Technik/Mathematik/Physik

Solarenergie Physik/Chemie/Kunst
Quelle: Florian Kliche, UfU /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Solarenergie Geografie/Physik/Kunst
Quelle: Solarzellen: Solardach mit Schnee: © Klaus-Uwe Gerhardt, /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Solarenergie Geografie/Deutsch/Arbeit-Wirtschaft-Technik
Quelle: Enrica Hölzinger, Deutscher Wetterdienst, in: Schulpaket Solarsupport, UfU /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Solarenergie Geografie/Physik/Kunst
Quelle: Solarzelle mit Sonnenblume: © ReinerSturm, Solarthermische Anlagen: DGS; Solarkocher: © suedberliner, Sonne: NASA, Solarhaus: BMU /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Solarenergie Physik/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Deutsch
Quelle: DGS /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Solarenergie Physik/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Deutsch
Quelle: Flachkollektor und Solarthermiehaus: DGS; Röhrenkollektor: Viessmann, /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Solarenergie Kunst/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Physik
Quelle: Absorptionsversuch: Michael Scharp, IZT und Rolf Behringer, Solare Zukunft e.V.; Solarkisten: Rolf Behringer, Solare Zukunft; Solarkocher selbstgebaut: /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Solarenergie Geografie/Mathematik/Physik
Faustformel zum solaren Ertrag Die Sonne strahlt an einem idealen Sonnentag im Jahresdurchschnitt 1000 W/m². Ungefähr 10 % der Einstrahlung können in elektrische Leistung umgewandelt werden. Die elektrische Leistung beträgt also im Durchschnitt 100 W/m². Die Energiemenge, die uns die Sonne in Deutschland jährlich pro m² kostenlos zur Verfügung stellt, entspricht damit etwa 100 Litern Heizöl. /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Solarenergie Geografie/Politik/Arbeit-Wirtschaft-Technik
Solarthermische Kraftwerke sind in erster Linie für den Einsatz in Ländern des Sonnengürtels geeignet. Weltweit ist die solarthermische Stromerzeugung auf dem Vormarsch und hat ein enormes Potenzial. Die Bundesregierung unterstützt den Ausbau solarthermischer Kraftwerke u.a. beim Solarplan der Union für das Mittelmeer sowie in der internationalen Klimaschutzinitiative. Zusätzlich fördert das Bundesumweltministerium kontinuierlich Forschung und Entwicklung von solarthermischen Kraftwerken und bereitet damit auch den Weg für Projekte wie dem Wüstenstromprojekt der „Desertec Industrieinitiative“. (BMU-Newsletter zur Forschung im Bereich erneuerbarer Energien, Ausgabe 04/2009, S. 2) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Solarenergie Mathematik/Physik/Arbeit-Wirtschaft-Technik
Quelle: BMU-Publikation „Erneuerbare Energien in Zahlen – nationale und internationale Entwicklung“, Angaben vorläufig /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Solarenergie Geografie/Physik/Deutsch
Quelle: DGS /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Solarenergie Physik/Chemie/Deutsch

Solarenergie Mathematik/Physik/Arbeit-Wirtschaft-Technik

Solarenergie Deutsch/Politik/Geografie
Das Projekt Desertec: Strom aus der Sahara Ein zentraler Einwand ist: „Bevor dieses Projekt zum Tragen gebracht werden kann wird der weitere Ausbau der Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien in Deutschland zu niedrigeren Kosten und Preisen möglich sein als der Solarstromimport aus Nordafrika.“ (Eurosolar) Welt Mittlerer Osten Nordafrika Europa Quelle: (bearbeitet Rolf Behringer, Solare Zukunft e.V. /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Bioenergie Biologie/Physik/Kunst
Quelle: C.A.R.M.E.N. e.V., (bearbeitet: Michael Scharp, IZT und Uwe Hartmann, DGS) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Bioenergie Biologie/Chemie/Deutsch
Die Natur hält einen gigantischen Werkzeugkasten bereit, viel mehr als wir wissen. Wenige tausend Enzyme sind überhaupt erst bekannt, etwa 130 von ihnen werden industriell genutzt. Mikroorganismen bringen Erdbeer- oder Pfirsicharoma in den Joghurt. Sie kämpfen in Waschmaschinen gegen Schokoladenflecken und in Hautcreme gegen Falten. Sie bleichen Jeansstoff, entfernen Rost, gerben Leder, produzieren Gummi und in Zukunft sollen sie noch viel mehr leisten: Energie gewinnen, so die größte Hoffnung. Doch das ist auch die größte Herausforderung. Die Natur selbst weiß, wie es geht: Pflanzen sammeln Sonnenlicht und verwandeln es per Fotosynthese in Energie. Einzeller im Meer nehmen Kohlendioxid auf und sondern Kohlenwasserstoff ab; also quasi Benzin. Algen können bis zu zwei Drittel ihres Eigengewichts an Öl produzieren. (Zeit Wissen: Wahres Essen, S. 90) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Bioenergie Biologie/Chemie/Physik
Langsam beginnt der Mensch, das Werkzeug der Natur auch bei der Energiegewinnung zu nutzen. Der Anteil der Bioenergie am Energieverbrauch wächst stetig: Derzeit sind es sechs Prozent; bis zum Jahr 2050 soll, so das Bundesumweltministerium, die Hälfte des Energieverbrauchs aus regenerativen Quellen gespeist werden. Der größte Hersteller von Biodiesel im Jahr 2007 war: Deutschland. Doch das ist erst der Anfang. Noch werden Biokraftstoffe wie Biodiesel oder Bioethanol ausschließlich aus Kulturpflanzen hergestellt. Die auch als Nahrung dienen können. „Tankt oder Teller“, so ein gängiger Vorwurf. Noch wird bei der Verwertung der Pflanzen nur ein Teil genutzt, noch werden Abfallprodukte entsorgt statt weiterverwendet. „Archaisch“ seien die ersten menschlichen Gehversuche bei der Gewinnung von Biogas, schimpft Holger Zinke, „vom gezielten Einsatz moderner Biotechnologie keine Spur. Wir kippen organische Abfälle zusammen und warten: Irgendwelche Mikroorganismen, die zufällig in der Brühe schwimmen, werden die Sache schon zum Gären bringen“. Sie ist und eben Milliarden von Jahren voraus, die Natur. (Zeit Wissen: Wahres Essen, S. 90f) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Bioenergie Geografie/Physik/Politik
Im Rahmen der Klimaschutzinitiative des BMU 2009 wurde für Vietnam ein Biogas-Programm aufgelegt, das Gülle aus Schweinemastbetrieben für die Erzeugung von Biogas nutzbar macht. Schweinefleisch ist in Vietnam ein Hauptnahrungsmittel. Gerade Kleinstbetriebe haben keine Möglichkeit der fachgerechten Entsorgung der Gülle, sondern kippen diese vielfach in offene Lagunen oder Flüsse. Dies stellt nicht nur eine erhebliche Gefahr für die menschliche Gesundheit dar, sondern setzt auch große Mengen des Treibhausgases Methan frei (BMU-Pressedienst, Nr. 086/09) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Bioenergie Politik/Geografie/Biologie
Nachhaltigkeitsverordnung für das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) 2009: Für die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien dürfen zukünftig nur noch Pflanzenöle eingesetzt werden, die nachhaltig hergestellt worden sind. Dies sieht die Nachhaltigkeitsverordnung für das Erneuerbare-Energien-Gesetz (Biomassestrom-Nachhaltigkeitsverordnung) vor, die heute im Bundesgesetzblatt veröffentlicht worden ist und am 24. August 2009 in Kraft tritt. Die Nachhaltigkeitsverordnung sieht vor, dass flüssige Biomasse, die nach dem EEG vergütet wird (zum Beispiel Raps-, Palm- und Sojaöl), so hergestellt werden muss, dass ihr Einsatz zur Stromerzeugung im Vergleich zu fossilen Energieträgern mindestens 35 Prozent weniger Treibhausgase freisetzt. Des Weiteren dürfen die Pflanzen nicht auf Flächen mit hohem Naturschutzwert, wie etwa Regenwäldern oder Feuchtgebieten, angebaut worden sein. (BMU-Pressedienst, Nr. 247/09) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Bioenergie Mathematik/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Chemie

Bioenergie Kunst/Deutsch/Biologie
Quelle: Zuckerrüben: © L.M., Kuh: © H. Lang, Weizen: © cajul, Ölpalme: Marc Andeson, Mais: © qay, Holz: BMU; Misthaufen: © typecosmic, Raps: BMU /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Bioenergie Geografie/Kunst/Deutsch
Quelle: Michael Knoll /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Bioenergie Deutsch/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Physik

Windenergie Kunst/Geschichte/Physik
Seit Jahrhunderten wird die Energie des Windes zur Fortbewegung und für den Antrieb von Maschinen genutzt. Heute wird Windenergie vor allem für die Stromerzeugung eingesetzt. In Schleswig-Holstein decken Windkraftanlagen schon fast 30 Prozent des Strombedarfs. Mit Windkraftanlagen wird Strom CO2-frei erzeugt, ohne schädliche Abgase oder problematische Abfälle. Strom aus Wind ist umweltverträglich und klimaschonend. (Bundesverband Windenergie e.V.) Quelle: Gestänge einer Windmühle: © Jürgen, Windmühle: © Bundesverband Windenergie e.V. ( Windenergieanlagen: © Marco Bernebeck, Detail: BMU; Offshore-Anlagen: Siemens, /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Windenergie Physik/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Deutsch

Windenergie Physik/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Kunst

Windenergie Physik/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Deutsch
Quelle: Michael Scharp, IZT und Malte Schmidthals, UfU /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Windenergie Deutsch/Politik/Sozialkunde

Windenergie Physik/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Geografie

Windenergie Mathematik/Physik/Arbeit-Wirtschaft-Technik
Für den Transport einer großen Windkraftanlage sind sieben Schwerlasttransporter erforderlich. Der Transporter mit den Rotorblättern hat mit Zugmaschine eine Länge von über 40 Metern. Wegen der Überlänge der Fahrzeuge und ihres hohen Gewichts fahren die Transporte meistens in der Nacht und werden von Polizeifahrzeugen begleitet. Für die Montage der Windkraftanlage werden zwei Kräne benötigt. Der große Raupenkran hat zusammengesetzt ein Gewicht von 500 Tonnen. Er wird in Einzelteile zerlegt von neun Tiefladern transportiert und auf der Baustelle zusammengesetzt. Quelle: © Bundesverband Windenergie e.V., /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Windenergie Physik/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Geografie

Windenergie Physik/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Mathematik
Quelle: © Bundesverband Windenergie e.V. ( /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Windenergie Physik/Mathematik/Arbeit-Wirtschaft-Technik
Leistung einer 5 Megawatt-Anlage Quelle: © Bundesverband Windenergie e.V., /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Windenergie Mathematik/Physik/Deutsch
Leistung der Windenergie Quelle: © Bundesverband Windenergie e.V., /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Windenergie Physik/Geografie/Mathematik
Ressourcenschutz durch Windenergie Quelle: © Bundesverband Windenergie e.V., /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Windenergie Geografie/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Deutsch

Windenergie Mathematik/Physik/Arbeit-Wirtschaft-Technik
2020: Windenergie das günstige Arbeitspferd der EE Megawatt installierte Leistung bis 2020 Quelle: Agentur für Erneuerbare Energien, /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Windenergie Physik/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Mathematik
Quelle: © Bundesverband Windenergie e.V., Die Technik Mal mehr Energieertrag seit 1980 /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Windenergie Biologie/Geografie/Physik
Ökologische Effizienz - Windenergie im Vergleich Quelle: © Bundesverband Windenergie e.V., /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Windenergie Geografie/Physik/Kunst
Quelle: © Bundesverband Windenergie e.V., (bearbeitet Michael Scharp, IZT) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Wasserenergie Kunst/Physik/Geografie
Quelle: Seaflow Strömunsturbine, ISES; Marine Current Turbines: MCT; Hohenwartetalsperre: © Marco Bernebeck, Wassermühle Scharzachtal: © Yarik, Wasserkraftwerk Ypps-Persenburg: © Adolf Riess, Wasserturbinenrad: © Paul Meister, /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Wasserenergie Geografie/Deutsch/Biologie
Quelle: NASA, http_watercycle.gsfc.nasa.gov (bearbeitet: Michael Scharp, IZT und Malte Schmidthals, UfU) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Wasserenergie Sozialkunde/Politik/Geografie
Wasser ist knapp im „Sozialismus des 21. Jahrhunderts“. Auch in Antimano, einem Stadtteil der venezolanischen Hauptstadt Caracas, muss es in Behältern herbeigeschafft werden. Wegen geringer Regenfälle ist der Pegel in den Dammreservoirs gefährlich niedrig, das beeinträchtigt auch die Stromversorgung. Der Verbrauch ist in den vergangenen fünf Jahren um 25 Prozent gestiegen. Ein guter Planwirtschaftler hätte da vorgesorgt, doch Präsident Hugo Chávez behilft sich mit einem konventionellen kapitalistischen Appell: Sparen! Er selbst müsse nur drei Minuten duschen, und „ich stinke nicht“. Elektrizität zu verschwenden, sei „ein Verbrechen“, um der Strafverfolgung zu entgehen, will er mit gutem Beispiel vorangehen und im Präsidentenpalast die Klimaanlage drosseln. Doch Vertrauen ist gut, Kontrolle aber besser, daher bereitet die Regierung ein Gesetz vor, das Stromverschwendung unter Strafe stellt. Für den kommenden Monat wurden Unterbrechungen in der Wasserversorgung angekündigt. (Jungle World Nr. 44, 29. Oktober 09) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Wasserenergie Deutsch/Geografie/Physik
Wasserenergie ist die älteste Form der Energiegewinnung. Wasserräder an Flüssen trieben Mühlen und Sägewerke an. Das Wasser trieb Räder an, aus deren Drehbewegung mechanische Energie entstand, um das Mahlwerk oder die Klopfsäge zu betreiben. Wasserkraftwerke haben unter den erneuerbaren Energien einen besonderen Stellenwert. Sie liefern kontinuierlich Strom und leisten somit einen wichtigen Beitrag für die Bereitstellung der Grundlast. Wasserenergie lässt sich speichern! Quelle: Voith Siemens Hydro Power, Wikipedia, Pelton wheel /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Geothermie Physik/Geografie/Deutsch

Geothermie Kunst/Deutsch/Geografie
Quelle: Erdquerschnitt: DGS (bearbeitet Michael Scharp, IZT und Uwe Hartmann, DGS; Thermalbad Brotterode: © Simmen, Geysir Island: © Jochen Dose, Geothermisches Kraftwerk: © Phillip Schindler, Vulkanausbruch Hawaii: USGS United States Geological Survey, /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Geothermie Geografie/Physik/Arbeit-Wirtschaft-Technik
Quelle: Bundesverband WärmePumpe e.V., Temperaturprofil nach BINE basisEnergie 8, (bearbeitet: Michael Scharp, IZT und Uwe Hartmann, DGS) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Quelle: Quaschning – Erneuerbare Energiesysteme, DGS, /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Quelle: Helmut Tenzer, Geothermische Vereinigung (bearbeitet: Michael Scharp, IZT und Uwe Hartmann, DGS) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Geothermie Physik/Mathematik/Deutsch
Quelle: Michael Scharp, IZT und Uwe Hartmann, DGS /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Mobilität Physik/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Deutsch
Mit welchem Treibstoff fährt das Auto der Zukunft? Seit Jahren wird Wasserstoff als Öko-Alternative zu Benzin gepriesen - unklar war bisher nur, woher die nötige Menge kommen soll. Forscher der Ohio University haben nun einen guten Vorschlag gemacht: aus Urin. Sie haben eine Brennstoffzelle gebaut, die aus harnstoffhaltigen Lösungen Wasserstoff erzeugt und daraus Energie gewinnt. Klingt praktisch: Man stelle sich den typischen Porsche-Fahrer vor, wie er rechts ranfährt, zum Tank schreitet und die Hose runterlässt. Er hätte dann auch ein neues Statussymbol: die Größe der Tanköffnung. (Zeit Wissen: Wahres Essen, S. 53) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Mobilität Biologie/Geografie/Physik

Mobilität Chemie/Physik/Arbeit-Wirtschaft-Technik
Erdgasfahrzeuge stoßen 25 % weniger CO2 und 75 % weniger giftige Kohlenwasserstoffe aus als Benziner. Statt Erdgas kann man auch regenerativ erzeugtes Biomethan tanken, dadurch wird die Abgasbelastung noch geringer. Die Umstellung auf Erdgas kostet bis zu Euro. In Crashtests wurde keine erhöhte Explosionsgefahr festgestellt. (ÖKO-TEST Spezial Umwelt & Energie, S. 21) Quelle: Brigitte Hiss, BMU /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Mobilität Mathematik/Politik/Arbeit-Wirtschaft-Technik

Mobilität Deutsch/Sozialkunde/Kunst
„Die Hälfte der PKW-Fahrtstrecken entfällt auf Freizeit- und Urlaubstrips.“ Für viel Fahrer scheint der Weg das Ziel: Fahren aus Spaß. „Autos sind die emotionalsten Produkt, die wir kennen“, bestätigt Professor Ferdinand Dudenhöffer, Chef des renommierten Center Automotive Research (CAR) in Duisburg. „Das Image eines Automodells färbt auf seinen Besitzer ab, die Marke signalisiert die Zugehörigkeit zu einer bestimmten gesellschaftlichen Gruppe.“ Das Auto ist ein Symbol für Rangordnung und Prestige. (ÖKO-TEST Spezial Umwelt & Energie, S. 7) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Mobilität Arbeit-Wirtschaft-Technik/Deutsch/Politik
Autofahrer zahlen zwar Milliarden an Energie-, Öko- und Kfz-Steuer – mehr als die reinen Kosten der Infrastruktur. Doch bleiben bisher erhebliche Schäden unberücksichtigt, die insbesondere durch die vielen Unfälle, den Lärm und die Luftverschmutzung entstehen. Deren Kosten trägt zum Teil die Gemeinschaft der Krankenversichten, oder sie gehen zu Lasten anderer Mitbürger. Wenn alle Sparten ihre tatsächlichen Kosten tragen, verteuert sich das Fliegen und Autofahren stärker als das Bahnfahren – und gelenkt von den Preisen wandert mehr Verkehr auf die Schiene. (ÖKO-TEST Spezial Umwelt & Energie, S. 8) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Mobilität Geografie/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Sozialkunde
Die traditionell zu niedrigen Transportkosten haben auch weitreichende Folgen für den internationalen Handel. Das sah schon 2002 die Enquete-Kommission des Deutschen Bundestags „Globalisierung der Weltwirtschaft“: „Billige Transportleistung verführt zur Verlagerung verschiedener Fertigungsbereiche über das sinnvolle Maß hinaus.“ Ob die Transporte durch das Verursacherprinzip allerdings so teuer würden, dass es nicht mehr lohnt, Arbeit in Billiglohnländer auszulagern, ist fraglich. Nordseekrabben würden wohl weiterhin zum Pulen nach Marokko und zurück nach Deutschland gekarrt. Aber manche Arbeitsteilung über weite Strecken – auch innerhalb Deutschlands – käme auf den Prüfstand. (ÖKO-TEST Spezial Umwelt & Energie, S. 9) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Mobilität Geografie/Chemie/Physik
Seit dem Jahr 1990 wuchs die Tragkraft aller Seeschiffe um 65 Prozent, die der Containerschiffe hat sich sogar versechsfacht. Die gut Seeschiffe verfeuern Schweröl, eine zähflüssige Masse, die erhitzt werden muss, damit sie der Dieselmotor überhaupt verdauen kann. Die enthält durchschnittlich 2,7 Prozent Schwefel und noch andere Schadstoffe. In den Häfen laufen die Stromgeneratoren mit Schweröl weiter. Der Extremfall sind die Kreuzfahrtschiffe. Die Queen Mary 2 betreibt ein Kraftwerk, dass eine Stadt mit Einwohnern versorgen könnte. Damit die Riesenpötte überhaut noch Häfen wie Hamburg erreichen können wird die Fahrrinne ausgebaggert – zu Lasten der Umwelt. Das Umweltbundesamt propagiert (für die Binnenschifffahrt) eine bessere und billigere Alternative: Wie ein Katamaran konstruierte Schiffe mit geringem Tiefgang. Mit modernen Motoren würden die auch weniger Schadstoffe ausstoßen. (ÖKO-TEST Spezial Umwelt & Energie, S. 10) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Mobilität Mathematik/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Deutsch
In den vergangenen 20 Jahren hat sich die weltweite Flugleistung – gemessen in Personenkilometern – um 100 Prozent erhöht. Der Bund für Umwelt und Naturschutz (BUND) errechnete, dass eine Stunde Flug so viel Schadstoffe verursacht wie ein Mensch in Bangladesh in einem Jahr mit all seinen Aktivitäten. Auf die Flugzeuge entfallen rund acht Prozent der deutschen Klimalasten. Ab 2012 müssen die in Europa ankommenden und startenden Flieger am CO2-Handel teilnehmen. Sie bezahlen dann aber nur für 15 Prozent der Emissionen, für den großen Reste erhalten sie Gratiszertifikate. Die Bahn soll jedoch bei ihrem Strom in voller Höhe für die CO2-Emissionen zahlen. Auf die Flugpreise kassieren die EU-Staaten keine Mehrwertsteuer, auch Kerosin bleibt steuerfrei. So sparen die Flieger nach EU-Berechnungen europaweit rund 30 Milliarden Euro. (ÖKO-TEST Spezial Umwelt & Energie, S. 11) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Die Internationale Automobil-Ausstellung (IAA) hat in diesem Jahr einen Blick in eine ganz andere Art der Mobilität geboten: Möglichst umweltfreundlich soll sie sein und trotzdem Spaß machen, verspricht die Branche. Der Elektrosportflitzer gilt als Paradebeispiel für dieses Konzept. 37 Prozent der Autofahrer wären nicht abgeneigt, ein Elektromobil zu kaufen. Die Stromer (Elektroautos) sind den ebenfalls emissionsarmen Wasserstoff- und Brennstoffzellen Pkws inzwischen voraus. (ÖKO-TEST Spezial Umwelt & Energie, S. 16f) Um die großen Potenziale des Elektroantriebs zur Reduktion der CO2-Emissionen allerdings wirklich ausschöpfen zu können, muss der Strom hierfür aus erneuerbaren Energien kommen. Ansonsten verschieben wir die Emissionen einfach vom Auto zu den Kraftwerken (BMU: Zugriff ) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Fahren ohne Abgase, Tanken direkt aus der Steckdose – das Klingt gut. Aber so einfach ist es nicht. Unter Umweltaspekten ein Grundproblem: Wie wird der Strom fürs E-Auto erzeugt? Hauptkritikpunkte sind außerdem die geringe Reichweite und die langen Ladezeiten der Stromer. In der Praxis sind diese Einwände allerdings zu relativieren. Die bisher möglichen 100 bis 200 Kilometer Reichweite pro Vollladung würden für 98 Prozent der Autofahrten genügen, denn die sind kürzer als 100 Kilometer. Und da die meisten Autos auch nur eine Stunde pro Tag bewegt werden, machen mehrstündige Ladezeiten wenig aus. Zum jetzigen Zeitpunkt wären erschwingliche E-Mobile attraktive Stadtautos. Der Erfolg der E-Mobile steht und fällt mit der Speicherkapazität. (ÖKO-TEST Spezial Umwelt & Energie, S. 19) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Mobilität Physik/Chemie/Arbeit-Wirtschaft-Technik
Wasserstoff (H2) ist theoretisch ein genialer Kraftstoff: Er hat den dreifachen Energiegehalt von Benzin, ist massenhaft verfügbar und bei seiner Verbrennung entsteht nur Wasser. Man kann Wasserstoff wie Benzin direkt im Motor verbrennen oder ihn in Brennstoffzellen zur Energiegewinnung einsetzen. In der Brennstoffzelle reagieren Sauerstoff und Wasserstoff, so entsteht Strom. Doch es gibt auch eine ganze Reihe Handicaps. Die Gewinnung von reinem H2 ist sehr energieaufwendig – und nutzt man dafür konventionelle Ressourcen, ist Wasserstoff alles andere als ein umweltfreundlicher Kraftstoff. Um H2 im großen Stil mit regenerativen Energien zu gewinnen, müsste folglich die grüne Energieerzeugung stark ausgebaut werden. (ÖKO-TEST Spezial Umwelt & Energie, S. 20) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Mobilität Kunst/Deutsch/Chemie
Quelle: ICE: H.-G. Oed, BMU; Stau: © Uwe Steinbrich, Verkehr: BMU; Flugzeug: © Felix Guler, /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Mobilität Mathematik/Physik/Arbeit-Wirtschaft-Technik
Mit Windstrom fahren Autos billiger und sauberer! Quelle: © Bundesverband Windenergie e.V., (bearbeitet Iken Draeger, UfU) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Mobilität Mathematik/Physik/Arbeit-Wirtschaft-Technik

Arbeitsfeld EE Arbeit-Wirtschaft-Technik/Mathematik/Physik

Arbeitsfeld EE Mathematik/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Deutsch
Aktuell sind rund Menschen in Deutschland im Bereich erneuerbare Energien beschäftigt. Bei einem weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien wird mit einem Anstieg der Beschäftigung auf Arbeitsplätze bis 2020 und bis 2030 gerechnet. Optimistische Schätzungen erwarten 2030 mehr als Arbeitsplätze. (ifeu 2007, S. 17) Größter Arbeitgeber mit aktuell rund 43 % der Beschäftigten ist die Biomassebranche, gefolgt vom Bereich Windenergie mit 34 %. Auf die Solarbranche entfallen 16 % der Arbeitsplätze, im Bereich Wasserkraft sind gut 4 % beschäftigt. (vgl. ifeu 2007, S. 17) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Arbeitsfeld EE Mathematik/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Physik
Zwischen 1997 und 2007 konnte der EE-Beitrag am Endenergieverbrauch um nahezu das Dreifache auf 224 PJ/a gesteigert werden. Ihr Anteil erhöhte sich von 3 % auf 8,6 %. Das entspricht einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von knapp 11 %. (Nitsch 2008, S. 5) (PJ=Petajoule; 1 PJ=1 Billiarde J; 3,6 PJ=1 TWh) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Arbeitsfeld EE Arbeit-Wirtschaft-Technik/Mathematik/Deutsch

Arbeitsfeld EE Arbeit-Wirtschaft-Technik/Mathematik/Kunst

Arbeitsfeld EE Arbeit-Wirtschaft-Technik/Mathematik/Geografie

Arbeitsfeld EE Arbeit-Wirtschaft-Technik/Mathematik/Deutsch

Arbeitsfeld EE Arbeit-Wirtschaft-Technik/Deutsch/Kunst
Ausbau der Erneuerbaren Energien schafft neue Arbeitsplätze und Berufsfelder Qualifikationsgruppen nach Bühler et all. Meister/Techniker 8% Facharbeiter 41% Angelernte 5% Akademiker 19% Kaufm. Angestellte 27% Eigene Darstellung, Quelle: Bühler/Klemisch/Ostenrath 2008; Lehr/O‘Sullivan, 2009, in: Lewerenz, Jana (2009) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Ausblick EE Mathematik/Politik/Arbeit-Wirtschaft-Technik

Ausblick EE Arbeit-Wirtschaft-Technik/Politik/Kunst

Ausblick EE Physik/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Deutsch
Regenerativ erzeugt Energien haben den Nachteil, dass das Angebot schwankt. Bei frischen Böen zum Beispiel erzeugen Windräder viel Power, bei Flaute läuft nichts. Ideal wäre es, wenn man den Öko-Strom speichern könnte. Hier kommen Elektrofahrzeuge ins Spiel. Ihre Batterien wären als Puffer einsetzbar. Sie werden mit grünem Strom vollgeladen und speisen die Energie, die sie nicht selbst brauchen, wieder ins Netz. Ein intelligentes Lade- und Abrechnungssystem vorausgesetzt, könnte jeder E-Mobilbesitzer mit dem Strommakeln Geld verdienen. (ÖKO-TEST Spezial Umwelt & Energie, S. 19) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Ausblick EE Mathematik/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Physik
Von 87,5 TWh/a im Jahr 2007 kann der Beitrag der EE zur Stromerzeugung im Leitszenario 2008 bis 2020 auf 178 TWh/a steigen. (Nitsch 2008, S. 9) Windkraftanlagen stellen 2020 mit 87 TWh/a 15 % der gesamten Stromerzeugung. Bis 2050 steigt der Beitrag der Windenergie mit 209 TWh/a auf 36 %. (vgl. Nitsch 2008, S. 9) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Ausblick EE Mathematik/Arbeit-Wirtschaft-Technik
Der Mittelwert der Kosten aller installierten EE-Neuanlagen lag 2007 bei 11 ct/kWhel. Bis 2020 sinkt er Prognosen nach kontinuierlich auf 8 ct/kWhel, bis 2030 auf 6,7 ct/kWhel und bis 2050 auf 5,5 ct/kWhel. (Nitsch 2008, S. 16) (ct/kWhel=Cent pro Kilowattstunde elektrischen Stroms) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Ausblick EE Mathematik/Geografie/Arbeit-Wirtschaft-Technik

Ausblick EE Arbeit-Wirtschaft-Technik/Deutsch/Geografie
Erneuerbare Energien reduzieren die externen Kosten der Energiebereitstellung und nutzung deutlich. (ifeu 2007, S. 15) Der bei vielen EE-Sparten in der Vergangenheit zu beobachtende Trend der Kostenreduktion wird sich weiter fortsetzen. Zusammen mit der zu erwartenden Preissteigerung bei Öl und Gas werden langfristig EE betriebs- und volkswirtschaftlich günstiger sein. (ifeu 2007, S. 13) Es kann davon ausgegangen werden, dass die Aufwendungen zur Förderung erneuerbarer Energien durch das EEG durch vermiedene externe Kosten kompensiert werden (ifeu 2007, S. 15) Ein auf erneuerbare Energien und Effizienz setzendes Energiesystem stellt sich langfristig günstiger dar als ein auf fossilen Rohstoffen beruhendes System. Werden zusätzlich externe Kosten der Energiesysteme betrachtet, beispielsweise Kosten durch Klimaschäden, Versauerung oder andere Umwelteffekte, so verschiebt sich der Kosten-Break Even-Punkt weiter zu Gunsten der erneuerbaren Energien. (ifeu 2007, S. 14) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Ausblick EE Politik/Deutsch/Arbeit-Wirtschaft-Technik
Die neuen Regierungsparteien gehen mit klaren Positionen an die Solarförderung ran: Die FDP gab auf ihrem Parteitag im Mai 2009 eindeutig die Richtung vor. Dort heißt es: „Die bisherigen Vergütungen für Strom aus erneuerbaren Energien müssen entsprechend dem technologischen Fortschritt und den dadurch gesunkenen Entstehungskosten weiter gesenkt werden.“ Auch die CDU sieht die derzeitigen Vergütungen kritisch: „Wenn die Kosten für Photovoltaik-Subventionen weiter so extrem steigen, ist eine Überprüfung des EEGs (Erneuerbare Energien Gesetz) in 2010 notwendig. Einig sind sich die beiden Partner im Ziel: Bis 2020 sollen erneuerbare Energien 20 Prozent des gesamten Energieverbrauchs in Deutschland decken (ÖKO-TEST Spezial Umwelt & Energie, S. 42) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Ausblick EE Politik/Deutsch/Arbeit-Wirtschaft-Technik

Ausblick EE Deutsch/Mathematik/Geografie

Ausblick EE Politik/Mathematik/Physik

Ausblick EE Deutsch/Mathematik/Physik

Ausblick EE Politik/Geografie/Sozialkunde
Der Zugang zu Energiedienstleistungen ist eine Frage des Einkommens. In zahlreichen weniger entwickelten Ländern ist er der Mehrzahl der Menschen verschlossen. EE können in „armen“ Ländern Wege aus der Armut weisen. Vor allem die Produktion von Biomasse über den Eigenbedarf für den Hausbrand hinaus kann die Ländbevölkerung – zu Teilen – zu Energiewirten machen. (ifeu 2007, S. 9) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Ausblick EE Politik/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Geografie
Wesentlich bei erneuerbaren Energien ist die extreme Dynamit aus Kostendegression, technischem Fortschritt und steigenden fossilen Ressourcenpreisen. (vgl. ifeu 2007, S. 30) Öl und Gas werden fast vollständig importiert. Gegenüber 2002 hat sich der Preis für leichtes Heizöl verdoppelt, für Gas ist er um über 40 % gestiegen. EE im Wärmebereich würden dagegen fast vollständig aus Deutschland stammen und damit neben der Unabhängigkeit von Importen in Deutschland für Umsätze sorgen. (vgl. ifeu 2007, S. 33) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Ausblick EE Geografie/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Politik
Die für die meisten EE mögliche effiziente Erzeugung in kleinen dezentralen Anlagen vereinfacht die Elektrifizierung auch abgelegener ländlicher Regionen. Die EE-Technologie kann angepasst an die lokalen Gegebenheiten gewählt werden. Die Betroffenen können sehr viel leichter als bei zentralen Großanlagen an den Entscheidungsprozessen beteiligt werden. Je nach Organisationsform verbleiben die Gewinne aus der Stromerzeugung in der Region (ifeu 2007, S. 9) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Ausblick EE Mathematik/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Kunst
Nahwärme ist für den Einsatz von EE und Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) förderlich. Sie erleichtert eine Integration unterschiedlicher EE im Wärmebereich (wie Biomasse, Solarenergie und Geothermie) und eine schrittweise Transformation von fossilen zu erneuerbaren Brennstoffen. (vgl. ifeu 2007, S. 35) Leitstudie 2008: „Die Nachfrage nach Wärme sinkt bis 2020 mit 4600 PJ/a auf 82 % des heutigen Wertes und bis 2050 auf knapp 50 %.“ (Nitsch 2008, S. 13) (PJ=Petajoule; 1 PJ=1 Billiarde J; 3,6 PJ=1 TWh) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Ausblick EE Geografie/Mathematik/Kunst
Die Zukunft schon heute Quelle: © Bundesverband Windenergie e.V., /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

EE und Klimaschutz Mathematik/Chemie/Physik
Quelle: Umweltbundesamt (UBA) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

EE und Klimaschutz Deutsch/Mathematik/Geografie

EE und Klimaschutz Geografie/Sozialkunde/Arbeit-Wirtschaft-Technik
EE sind unter verschiedenen Aspekten vorteilhaft für die Versorgungssicherheit: Sie können zum Aufbau einer sicheren Energieversorgung in unterentwickelten Regionen beitragen. Mittels großer vernetzter interkontinentaler Stromverbünde können sonnenreiche Regionen ohne energetische Bodenschätze zu Lieferländern elektrischer Energie werden. Erneuerbare Energien können zudem bei akuten Verknappungen konventioneller Energieträger am Markt stabilisierend wirken. (ifeu 2007, S. 8) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

EE und Klimaschutz Politik/Arbeit-Wirtschaft-Technik
Der jetzt angestoßene Strukturwandel der Stromversorgung (Erneuerbare Energien, Energieeffizienz und Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung mit einem stark dezentralen Anteil) wäre mit einer Laufzeitverlängerung der Kernkraftwerke grundsätzlich in Frage gestellt. (vgl. Nitsch 2008, S. 24) Wichtig ist der Ausbau eines europäischen Stromverbundes zur optimalen Nutzung großer EE-Potentiale. (vgl. Nitsch 2008, S. 25) Quelle: H.-G. Oed, BMU /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

EE und Klimaschutz Politik/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Deutsch
Klimapolitische Zielsetzungen der BRD (Stand 2006, UBA): Erneuerung des Kraftwerkparks (-23 Mio. t CO2/Jahr) Verdopplung der Kraft-Wärme-Kopplung (-20 Mio. t CO2/Jahr) Steigerung des Anteils der EE auf 27 % bis 2020 (-55 Mio. t CO2/Jahr) Wärmeeinsparung durch Gebäudesanierung, effiziente Heizungsanlagen und in Produktionsprozessen (-41 Mio. t CO2/Jahr) Wärme aus EE (-14 Mio. t CO2/Jahr) mehr Effizienz sowie EE im Verkehr (-30 Mio. t CO2/Jahr) Maßnahmen im Nicht-Energiebereich (Lachgas, Methan) (-40 Mio. t CO2/Jahr) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

EE und Klimaschutz Politik/Mathematik/Deutsch
Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) Das deutsche Gesetz für den Vorrang erneuerbarer Energien, in der geläufigen Kurzfassung Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) genannt, soll den Ausbau von Strom- und Wärmeerzeugung aus erneuerbaren Quellen fördern. Es dient vorrangig dem Klimaschutz und gehört zu einer ganzen Reihe gesetzlicher Maßnahmen, mit denen die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern wie Erdöl, Erdgas oder Kohle verringert werden soll. Das deutsche EEG gilt als Erfolgsgeschichte der Einspeisevergütung und wurde von 47 Staaten übernommen. Am 1. Januar 2009 ist die novellierte Fassung für den Strombereich in Kraft getreten. Sie hat das Ziel, den Anteil erneuerbarer Energien bis 2020 auf % zu erhöhen. Quelle: Schulpaket Solarsupport, UfU /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

EE und Klimaschutz Physik/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Deutsch
Auf Grund der Zusatzkosten werden fossile Kraftwerke mit CCS (Carbon Capture and Storage) mittelfristig in einem ähnlichen Kostenbereich sein wie die Stromproduktion aus EE. CCS kann weder kurz- (Technologieverfügbarkeit) noch langfristig (Speicherpotenzial; Kostenkonkurrenz zu EE und Effizienz; Rohstoffbedarf), allenfalls mittelfristig einen Beitrag zum Klimaschutz leisten. CCS wird großtechnisch erst in Jahren verfügbar sein. Es kommt damit zu spät für die Kraftwerke, die derzeit gebaut werden. CCS-Kraftwerke sind nicht CO2-frei, sondern CO2-arm. (ifeu 2007, S. 21) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

EE und Klimaschutz Deutsch/Politik/Arbeit-Wirtschaft-Technik
Nächste Schritte sind der EE-Ausbau im Mietwohnungsbau und bei Nichtwohngebäuden, der Ausbau dezentraler Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), die Weiterentwicklung des Erneuerbare Energien Gesetz im Wärmebereich (EEWärmeG), die Ausdehnung der Nutzungspflicht von EE im Altbaubereich, ein Strukturwandel hin zur netzgebundenen Wärmeversorgung durch Kommunen und Stadtwerke, die Steigerung der Stromeffizienz sowie die Eindämmung bzw. Verlagerung des stark wachsenden Güterverkehrs. (vgl. Nitsch 2008, S. 25) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

EE und Klimaschutz Mathematik/Deutsch/Chemie
Erneuerbare Energien sparen derzeit (Stand: 2006) ca. 100 Mio. Tonnen CO2 ein. Im Jahr 2020 könnten erneuerbare Energien über 180 Mio. Tonnen CO2 vermeiden. (ifeu 2007, S. 28) Im Leitszenario 2008 werden bis 2050 gegenüber 1990 insgesamt 780 Mio. t CO2/a vermieden, was einer Reduktion um 78,5 % entspricht. Davon tragen EE mit 416 Mio. t CO2/a gut die Hälfte bei (Nitsch 2008, S. 7) Insgesamt überwiegt im Stromsektor der Beitrag der EE zur CO2-Minderung eindeutig, während im Wärmesektor die Effizienzsteigerung den deutlich größten Teil der Emissionsminderung bewirkt (Nitsch 2008, S. 7) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

EE und Klimaschutz Biologie/Geografie/Chemie
EE aus Wasser, Wind, Sonne und Geothermie leisten einen entscheidenden Beitrag zur Senkung der Umweltschäden und externen Kosten z.B. durch Treibhausgase, Versauerung, Eutrophierung (Überdüngung), Sommersmog oder toxische Emissionen. Direkte gesundheitsschädliche Emissionen aus der Biomassenutzung sind je nach Technologie denen der Nutzung fossiler Brennstoffe vergleichbar. Der wesentliche Unterschied aller EE zu fossilen Energien ist ihre weitgehende CO2- bzw. Klimaneutralität. (ifeu 2007, S. 9) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

EE und Klimaschutz Politik/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Deutsch
Technische und politische Innovationen sind im Forschungsfeld EE oft eng miteinander verwoben. Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) nutzt unterschiedliche Förderinstrumente. Dazu gehören die finanzielle Förderung von Technologien am Anfang ihrer Markteinführung, die Schaffung längerfristiger Perspektiven u.a. durch das Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) und die Festlegung von Ausbauzielen sowie die schadensverursachergerechte Verteuerung fossiler Konkurrenzpfade. (vgl. ifeu 2007, S. 46 ) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

EE und Klimaschutz Arbeit-Wirtschaft-Technik/Geografie/Politik

EE und Klimaschutz Kunst/Mathematik/Physik

EE und Klimaschutz Politik/Mathematik/Physik

EE und Klimaschutz Kunst/Deutsch/Geografie
Bild: Greenpeace Kampagne „Wear nothing activists to do-nothing politicians: Stop global warming now!“ Quelle: Greenpeace /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

EE und Klimaschutz Politik/Sozialkunde/Deutsch
Die im Kyoto-Protokoll festgeschriebenen bescheidenen Zielvorgaben wurden von der Mehrzahl der Länder bis heute noch nicht erfüllt; das betrifft Australien, Deutschland, Japan, Kanada, Spanien, die Schweiz und, nicht zu vergessen, die USA, deren Kongress das Kyoto-Protokoll nie ratifiziert hat. Es verwundert daher kaum, dass sich immer mehr kritische Stimmen zu Wort melden, die den Sinn von derartigen Konferenzen, die keine entscheidenden Verbesserungen im Klimaschutz bewirken, grundsätzlich in Frage stellen. Unter dem Dach des Netzwerks „Climate Justice Now!“ haben sich im Jahr 2007 radikale Basisgruppen aus Nord und Süd zusammengeschlossen, die Organisation versteht sich als Gegenstück zu dem von 365 NGO in 85 Ländern getragenen „Climate Action Network“, das an der Konferenz teilnimmt, aber Maßnahmen zur Bekämpfung des Klimawandels und insbesondere den projektbezogenen Clean Development Mechanism (CDM) grundlegend ablehnt. [...] Die Forderung nach der Reduktion von Emissionen wird vom Netzwerk „Climate Justice Now!“ mit einer grundsätzlichen Kritik an der kapitalistischen Produktionsweise verknüpft. Beide Netzwerke gehen davon aus, dass jeder klimapolitische Ansatz, der auf einer wachstumsorientierten Wirtschaftsweise basiert, zum Scheitern verurteilt ist. (Jungle World Nr. 47, 19. November 2009, S. 12f) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

EE und Klimaschutz Politik/Arbeit-Wirtschaft-Technik/Sozialkunde
In ihrem neuen Buch „Das Ende der Welt, wie wir sie kannten“ kritisieren die beiden Wissenschaftler Harald Welzer und Claus Leggewie die gegenwärtige „Wachstumsreligion“, die dazu führe, dass die Klimakrise ignoriert werde. Dennoch gehen sie davon aus, dass der Kapitalismus das Potential besitzt, „grün“ zu werden, und dass auch der Einzelne aktiv dazu beitragen kann, den Klimawandel erfolgreich zu bekämpfen. Ihre Formel dafür heißt: Klimawandel ist Kulturwandel. [...] Welzer und Leggewie beleuchten zwei Themenkomplexe. Zum einen die Frage danach, wie „grünes“, „nachhaltiges“ Wirtschaften aussehen könnte, zum anderen die Herausforderung einer Erneuerung der Demokratie von unten. Beide Aspekte gemeinsam sollen dazu dienen, der Klimakrise besser beizukommen, als dies gegenwärtig der Fall ist. [...] Der Zuwachs an Demokratie bedeutet für die Autoren Partizipation, Ehrenamt und ein am Gemeinwohl orientiertes Handeln. Praktiziert werden soll das, was man neuerdings als „strategischen Konsum“ bezeichnet. Mit anderen Worten: in den Biomarkt gehen, Energiesparlampen benutzen und Fahrrad fahren, so nachzulesen auf dem Konsumentenportal Diese Forderungen sind dann doch etwas zu bescheiden, gerade in Zeiten, wo immer mehr Menschen in Deutschland oft nicht über die ökonomischen Mittel und das Wissen verfügen, um „strategisch“ zu konsumieren. (Jungle World Nr. 47, 19. November 2009, S. 13) /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

EE und Klimaschutz Physik/Geografie/Politik

EE und Klimaschutz Politik/Geografie/Physik

EE und Klimaschutz Politik/Sozialkunde/Geografie
Ergebnisse bis Kyoto: Ziele und Mechanismen Quelle: © Bundesverband Windenergie e.V., /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Bildverzeichnis AGEE Stat 2009: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V., Agentur für Erneuerbare Energien: Baulinks.de: BGR (2009): Energierohstoffe 2009 – Reserven, Ressourcen, Verfügbarkeit, Autoren: Sören Rehder, Bernhard Cramer, Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (Hrsg.), online: BMU: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, BMU-Publikation „Erneuerbare Energien in Zahlen – nationale und internationale Entwicklung“, Stand Juni 2009: Bundesverband Windenergie e.V., Desertec: Deutsche Energieagentur (DENA): DGS: Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie e.V., Dreyer, Florian: Econsense (2007): Fact Sheet Energy consumption, contents by Ecologic, online: /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Bildverzeichnis Greenpeace: Lehr/ O‘Sullivan et al (2009): Lehr, Ulrike/ O’Sullivan, Marlene (2009): Struktur der Beschäftigung im Bereich EE – Entwurf. Nicht veröffentlichter Bericht. Le Monde Diplomatique (2007): IZT: Institut für Zukunfsforschung und Technologiebewertung, Köller, Jürgen (2006): Mierlo, Frank van: Pelamis wave energy converter: Peltonturbine: PIXELIO: Powerado und powerado plus: (Spiel), (Dokumente), (Bildungsmaterialien). Reiseführer EE: powerado Modul 07c, oder Schulpaket CO2-frei zum Energiesparkonto für Schulen (2010): Unabhängiges Institut für Umweltfragen e.V., Schulpaket Solarsupport Klassen 4-6 und Klassen 7-10 (2009): Unabhängiges Institut für Umweltfragen e.V., Solare Zukunft e.V.: www. /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

Bildverzeichnis UBA (2009): Klimaänderung, Wichtige Erkenntnisse aus dem 4. Sachstandsbericht des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen der Vereinten Nationen, Autorin: Dr. Claudia Mäder, Umweltbundesamt (Hrsg.), Dessau, online: UfU: Unabhängiges Institut für Umweltfragen e.V., Umwelt-Prognose-Institut (UIP) 2000: www. Voith Siemens Hydro Power, /Iken Draeger/UfU Verbundprojekt powerado-plus

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