76 4Die Energiewende Wie wird elektrische Energie bereitgestellt? Kraftwerke liefern elektrische Energie für Industrie und Haushalt. Die meisten Kraftwerke nutzen dafür Generatoren zur Energieumwandlung. Sie wandeln eine Drehbewegung (mechanische Energie) in elektrische Energie um, indem sich zB ein Magnet an einer Spule mit Eisenkern vorbeibewegt (Abb. 76.3). Diesen Prozess zur Energieumwandlung nennen wir „elektromagnetische Induktion“. Generatoren liefern Wechselspannung. Photovoltaik-Anlagen enthalten Solarzellen, die Anteile des Sonnenlichts – also Strahlungsenergie – in elektrische Energie umwandeln (Abb. 76.4). Sie liefern Gleichspannung. Akkumulatoren („Akkus“) können dadurch aufgeladen werden, indem sie elektrische in chemische Energie umwandeln. Die im Akku gespeicherte Energie wird beim Einsatz wieder in elektrische Energie umgewandelt. Für den Betrieb von Elektrogeräten im Haushalt muss die abgegebene Gleichspannung zuvor in Wechselspannung umgewandelt werden. Photovoltaik-Anlagen können auch von Privatpersonen zB auf Hausdächern, Garagendächern oder freien Grundstücksflächen angelegt werden. mechanische Energie Spule mit Eisenkern drehbarer Magnet elektrische Energie 76.3 Generatoren wandeln mechanische in elektrische Energie um. Solarzellen elektrische Energie Strahlungsenergie 76.4 Solarzellen in Photovoltaik-Anlagen wandeln Strahlungsenergie in elektrische Energie um. Physik im Alltag Was verstehen wir unter dem Begriff „Energiewende“? In unserem Alltag benötigen wir eine große Menge Energie. Die Herstellung von Materialien, der Transport von Waren und Personen und auch das Heizen von Räumen werden derzeit zu einem großen Teil durch die Verbrennung von fossilen Rohstoffen (Erdgas, Erdöl und Kohle) ermöglicht. Bei diesen Prozessen wird CO2 an die Umwelt abgegeben. Viele dieser Prozesse können durch den Einsatz von elektrischer Energie ersetzt werden. ZB können im Haushalt Gasthermen zur Bereitung von Warmwasser (Abb. 76.1) durch Wärmepumpen (Abb. 76.2) ersetzt werden. Um die Abgabe von CO2 in die Atmosphäre zu verringern, müssen wir elektrische Energie möglichst ohne Verbrennung bereitstellen. Die Umstellung auf klimaschonende Methoden (zB Sonne, Wind und Wasser) zur Bereitstellung von nutzbarer Energie nennen wir „Energiewende“. 76.1 In Gasthermen wird Wasser durch die Verbrennung von Erdgas erwärmt. 76.2 Wärmepumpen benötigen elektrische Energie zur Bereitung von Warmwasser. Die Energiewende beinhaltet auch, elektrische Energie sparsam einzusetzen. Wie kannst du persönlich zur Energiewende beitragen? Notiere deine Ideen in Stichworten in deinem Ph-Heft. A1 „Smart Home“ – im intelligenten Haushalt werden Elektrogeräte miteinander vernetzt und über Tablet oder Smartphone gesteuert. Kann die elektronische Steuerung im Haushalt zur Energiewende beitragen? Diskutiert in der Gruppe und präsentiert eure Überlegungen. A2 Recherchiere mit Hilfe der Informationen auf der Internetseite des Budesamts für Strahlenschutz (BfS), wie derzeit elektrische Energie übertragen wird. Prüfe die Internetseite auf ihre inhaltliche Genauigkeit, sprachliche Klarheit und ob die Inhalte verständlich für dich formuliert sind. Schreibe die gefundenen Informationen sowie deine Quellenbewertung dazu in dein Physikheft. A3 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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