Wasserkraftwerke Der von der Sonnenstrahlung angetriebene Wasserkreislauf ist eine der wichtigsten Quellen erneuerbarer Energie. In Österreich stammen ca. 60 % der elektrischen Energie aus Wasserkraft. Wasserkraft kann vielfältig genutzt werden, in Speicherkraftwerken im Gebirge, in Laufkraftwerken an Flüssen (29.1) und schließlich an geeigneten Meeresbuchten auch in Gezeitenkraftwerken. Untersuche, überlege, forsche: Wasserkraftwerke, Netze 29.1 W2 Recherchiere, in welchen Ländern Wasserkraftwerke einen großen Anteil an der Stromerzeugung haben. 29.2 W4 Speicherkraftwerke können helfen, die Leistungsschwankungen von Wind- und Solarkraftwerken auszugleichen. Genügen dazu die derzeit bestehenden Speicherkraftwerke? Erkläre, wie Speicherkraftwerke funktionieren. 29.3 S1 Sammle Argumente für und gegen den Bau neuer Speicherkraftwerke. Beurteile, welche Argumente du überzeugender findest. 29.4 S4 Reichen die europäischen Stromnetze für die Verteilung des Stroms aus erneuerbaren Energiequellen aus? Wo liegen Probleme, was müsste geschehen? Entwickle Entscheidungskriterien, wofür du dich einsetzen würdest, wenn du ein Politiker/eine Politikerin wärst. Energie aus Biomasse Bioenergieträger liegen in vielfältiger Form vor. Zu den Festbrennstoffen gehören Holz und Holzreste aus der Forstwirtschaft, aus Sägewerken (29.3) oder aus Energieholz, das sind speziell angebaute, schnell wachsende Baumarten wie Pappeln und Weiden, und landwirtschaftliche Reststoffe (Stroh). Bei den flüssigen Bioenergieträgern, die als Treibstoff dienen können, sind von Bedeutung: Zucker- und Stärkepflanzen zur Umwandlung in Ethanol, ölhaltige Pflanzen wie Raps und Sonnenblumen zur Produktion von Pflanzenöl (29.2). Ein gasförmiger Bioenergieträger ist Biogas (Methan), das aus landwirtschaftlichen Reststoffen wie Gülle, Rasenschnitt etc. durch Vergärung gebildet wird. Methan kann sowohl in das Gasnetz eingespeist werden, als auch in Kleinkraftwerken zur Erzeugung von Strom und Fernwärme dienen. Nutzung der Erdwärme (Geothermie) Wärme aus Erdboden und Grundwasser: Bereits wenige Meter unter der Erdoberfläche hat das Erdreich unabhängig von den Jahreszeiten eine konstante Temperatur, die der mittleren Jahrestemperatur von ca. 15 °C entspricht. Mit Hilfe von Wärmetauschern und Wärmepumpen lässt sich die Erdwärme zur Warmwasserbereitung und zum Heizen nutzen (s. Physik 5, S. 126). Wärme aus dem Inneren der Erde: Die Erdwärme ist eine Form erneuerbarer Energie, die weder direkt noch indirekt durch die Sonneneinstrahlung gespeist wird. Sie ist keinen Witterungseinflüssen unterworfen. Das Erdinnere ist ein riesiger Wärmespeicher. 30% der Erdwärme kommt aus der Restwärme des ehemals glühenden Erdballs. 70% werden durch den Zerfall radioaktiver Elemente in der Erdkruste erzeugt. Die Temperatur im Erdinneren nimmt alle 100 m um etwa 3 °C zu. Besonders ertragreich ist die Nutzung der Erdwärme in Gebieten, wo die heißen Magmamassen nur wenige Kilometer unter der Erdoberfläche liegen. Island gewinnt einen beträchtlichen Teil seiner Energie aus geothermischen Kraftwerken (29.4). In Österreich findet man in der steirischen Thermenregion, dem ober- und niederösterreichischen Molassebecken und dem Wiener Becken günstige Voraussetzungen. Derzeit (2024) gibt es geothermische Kraftwerke in Altheim (Innviertel) und im steirischen Bad Blumau: Thermalwasser von ca. 100 °C liefert Energie zur Stromerzeugung und für Fernwärme. 29.1 Flusskraftwerk Marchtrenk, OÖ. Es hat eine Leistung von ca. 43 MW. 29.2 Aus Rapsöl wird durch chemische Umsetzung mit Methanol Biodiesel hergestellt 29.3 Holzpellets werden aus Hobel- oder Sägespänen hergestellt, welche in der Holz verarbeitenden Industrie als Nebenprodukt in großen Mengen anfallen. Sie sind Brennstoff für Pelletheizungen, die ähnlich bequem wie Öl- oder Gasheizungen funktionieren. 29.4 Skizze eines geothermischen Kraftwerks. Heißes Thermalwasser wird zur Dampferzeugung für die Stromerzeugung genutzt. Das abgekühlte Wasser wird wieder in die Tiefe gepumpt. Reinigung Dampfturbine Generator Kühlung Heißwasser (Erdwärme) Kaltwasser (Rücklauf) 29 Energie 2 Energieversorgung Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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