Energieerzeugung

Stromerzeugung

Darüber hinaus kann die Biogasanlage auch nachwachsende Rohstoffe und Abfälle aus der Lebensmittelindustrie zur Energiegewinnung nutzen. Vom Dynamo zum OWL-Rotorblatt: Meilensteine in der Energieerzeugung und -verteilung. Obwohl Wasser- und Windenergie zu den ältesten Energiequellen gehören, haben sie noch eine Zukunft. Auskünfte über Möglichkeiten der Energiegewinnung durch z.B.

Photovoltaikanlagen, Blockheizkraftwerke oder Wärmepumpen. Vom ersten Beratungsgespräch über die Planung und Finanzierung bis zur Installation: Wir realisieren Ihre Energieerzeugung.

Energiegewinnung aus regenerativen Energieträgern

Langfristiger wirtschaftlicher Fortschritt setzt nach unserer Überzeugung auch das Erfüllen von ökologischen und sozialen Zielen voraus. Unsere Produktionskapazitäten stellen wir in Zukunft auf die Energieerzeugung aus regenerativen Energien um. Durch dezentrale Lösungen im Energiesektor eröffnen wir neue Geschäftsbereiche und erfüllen den Willen von Gemeinden, kommunalen Versorgungsunternehmen und Bürgerinnen und Bürger, sich stärker im Energiesektor zu engagieren.

Es ist ein klares Bekenntnis, unsere Energieproduktion CO effizient zu machen.

Interessantes über Energieerzeugung & Nutzungsenergie

Wenn wir von Energieerzeugung reden, meinen wir in Wirklichkeit die Umsetzung einer Form von Strom in eine andere, mit einem für den Menschen höher verwertbaren Teil. Wir nutzen dafür unterschiedliche Energieträger. Konventionelle Energieträger sind vor allem Steinkohle, Rohöl, Erdgas und nukleare Brennstoffe. Diese sind nur in begrenzten Mengen erhältlich. Als erneuerbare Energieträger sind unbegrenzt verfügbar: Windenergie, Wasserkraft, Sonnenenergie, Erdwärme.

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In diesem Beitrag wird der Fachbegriff der Energiebranche beschrieben; das namengleiche Unternehmen aus der Windkraftbranche finden Sie unter der Rubrik Energien. In der Energiebranche und -technik ist eine Quelle ein Energielieferant oder ein Energieumwandler, der der Erzeugung von nutzbarer Wärme diente. In der umgangssprachlichen und nichtwissenschaftlichen Fachliteratur werden die Bezeichnungen für Energien, Energiequellen und Energiequellen oft als synonym benutzt, haben aber im naturwissenschaftlichen Feld der Energietechnologie eine andere Bedeutung.

In einem geschlossenen Kreislauf ist die Quelle das Energieelement, das die Wärme durch Wandlung aus einer anderen Form von Wärmeenergie liefert. Dagegen ist der Energielieferant das Mittel, das die aufgenommene und übertragene Menge an Strom aufnimmt. Dies veranschaulicht die Sonnenstrahlung, die mit ihren Kernverschmelzungen die bedeutendste Quelle für die Umwelt ist und die über die Energiequellen Bestrahlung zur Energiebereitstellung beiträgt.

Der Großteil der Energieträger, die auf der Welt genutzt werden können, stammt aus der Sonnenbestrahlung. Dabei kann die Solarstrahlung direkt umgerechnet werden. In der Regel findet die Verwendung jedoch indirekt durch eine Interaktion der Solarstrahlung mit der Oberfläche der Erdkugel eine Energieumwandlung statt. Durch Pflanzenwuchs in verschiedenen Perioden (Biomasse, Wald, Torf, Steinkohle, Öl) wird auf lange Sicht biologische Umwandlung von Strom erzeugt.

Für die Nutzung von Energieträgern muss es eine Wärmesenke geben, die die Oberfläche der Erde repräsentiert. Diese auf Solarenergie beruhenden Energieträger werden von der Maschine in eine für den Menschen nutzbringende Kraft verwandelt, und die Wärme wird schließlich verzögert als entropische Kraft in den Raum abgegeben. Um zu überleben, brauchte der Mensch schon immer unterschiedliche Energieformen.

Im Zuge der zunehmenden Internationalisierung hat sich der Bedarf der Menschen an elektrischer Leistung erhöht und verändert. Solarenergie ist auch die Triebfeder für viele andere Energien wie die Meeresströmung und den Wasserzyklus. Im Detail sind die unterschiedlichen Arten von Energieträgern aufgeführt: Prozentualer Anteile der Einzelenergieträger am gesamten Energieverbrauch, differenziert nach Primärenergieverbrauch und Energieverbrauch.

Bei fossilem Brennstoff handelt es sich um Substanzen aus Biomassen, die - durch eine Sedimentschicht von der Luft abgeschottet - unter Ausschluss von Sauerstoff verrotten und so ihre chem. Energie erhalten. Die fossilien Brennstoffe sind Steinkohle, Gas, Erdöl und Methanhydrate. Alle fossilien Brennstoffe haben die Gemeinsamkeit, dass sie nur begrenzt verfügbar sind und ihre Nutzung mit mehr oder weniger hohem CO2-Ausstoß einhergeht (siehe Treibhausgas -Effekt, Klimaveränderung, Klimaschutz).

Steinkohle wird zur Stromproduktion in Kraftwerken verwendet. Steinkohle ist eine heimische Energiequelle, die Beschäftigung erhält und die Abhängigkeit von Importen verringert. Steinkohle steht als fossile Energiequelle nur begrenzt zur Verfügung und ist als Rohstoff für die Chemieindustrie tatsächlich zu gut zum Abbrennen. Zudem ist die Kohleverbrennung im Verhältnis zu anderen fossilien Brennstoffen mit relativ hohem CO2-Ausstoß behaftet, da sie hauptsächlich aus CO 2 -Emissionen bestehen.

Auch die Kohleverbrennung ist aufgrund ihrer Verunreinigung mit verhältnismäßig großen Schadstoff-Emissionen (Schwefelverbindungen, Stickstoff-Verbindungen, Stäube) behaftet, die in heutigen Steinkohlekraftwerken mit großem technischem Aufwand verringert werden. Es bleiben Aschen- und Filterstaub zurück, die fachmännisch beseitigt werden, sowie Gipse aus der Abgasentschwefelung, die heute in der Baustoffbranche eingesetzt werden.

Auch im normalen Betrieb setzt ein Steinkohlekraftwerk die in der Steinkohle enthaltene natürliche Aktivität (40K, Uran, Thorium) mit der Fortluft in die Umwelt frei. Öl wurde vor etwa 70 Mio. Jahren aus toten Wasserlebewesen und Pflanzen durch Sedimentierung von Kleinstlebewesen in Zusammenhang mit mineralischer Schwebstoffe gebildet. Rohöl wird zur Energieerzeugung in Kraftwerken, als Ausgangsmaterial für Kraftstoffe (Benzin, Diesel), in Ölheizgeräten und als Ausgangsmaterial in der Chemieindustrie eingesetzt.

Öl aus der Nordsee ist in einem geringeren Ausmaß als Steinkohle eine heimische Energiequelle und schafft damit in einem strukturell schwachen Umfeld Beschäftigung. Rohöl ist als fossile Energiequelle nur begrenzt verfügbar und als wesentlicher und vielseitig einsetzbarer Rohstoff für die Chemieindustrie (Rohstoff für Schmiermittel, Kunststoff und vieles mehr) noch hochwertiger als Steinkohle.

Beim Verbrennen von Rohöl entsteht mehr Kohlendioxid pro erzeugter Einheit Energie als bei der Erdgasverbrennung, aber weniger als bei der Kohlekraft. Öl ist ein umweltbelastender Stoff (Ölteppich). Bei der Ölförderung kommt es zu Umweltverschmutzung, sowohl bei der Normalförderung (Leckagen) als auch bei Tankerunfällen (siehe z.B. Exxon Valdez, Amoco Cadiz, etc.).

Filterstaub verbleibt nach der thermischen Verwertung zur Beseitigung und Gipse aus der Rauchgasreinigung. Zusammen mit Petroleum, dem gasförmigen Teil der Umsetzungsprodukte unter Normaltemperaturbedingungen, wurde Gas gebildet. Methan (CH4) ist der Hauptanteil des Erdgases. Gas wird zur Energieerzeugung mit Turbinen, zum Beheizen und auch als Kraftstoff für Kraftfahrzeuge (CNG) eingesetzt. Auch in der Chemieindustrie ist es Ausgangsmaterial für Synthesegase (Methanol, Wasser und Ammoniak).

Verglichen mit Steinkohle und Rohöl weist Gas deutlich weniger Unreinheiten (z.B. Schwefelverbindungen) auf, gibt daher bei der Verfeuerung weniger Schmutz ab und ist damit ein verhältnismäßig umweltschonender fossile Energielieferant. Auch aus chemischer Sicht ist der Anteil an Wasserstoff höher als bei Steinkohle oder Rohöl und gibt daher bei gleicher Energieausbeute weniger Treibhausgase ab.

Das unverbrannte Methan, der Hauptkomponente des Erdgases, ist jedoch selbst ein sehr wirksames Klimagas (siehe Treibhauspotenzial). Auch Leckgas begünstigt den Treibhaus-Effekt. In Gasturbinen- oder Kombikraftwerken (Gas- und Dampfkraftwerke) wird heute vor allem Elektrizität erzeugt. Sie erzielen sehr gute Werte von 55 bis 60 Prozent und können im Unterschied zu Kohle- oder Atomkraftwerken bei Bedarf sehr schnell Energie bereitstellen, so dass sie für Spitzenlasten geeignet sind und zur Kompensation von Belastungsschwankungen, Kraftwerkausfällen oder Leistungsfluktuationen, z.B. von Windkraftwerken, genutzt werden können.

Methanhydrate sind bei niedrigem Luftdruck labil und zerfallen zu Wasserstoff und freien Methanen, die prinzipiell wie ähnliches Gas verwendet werden könnten. Beim Verbrennen von Methanhydraten werden etwa die gleichen CO2-Emissionen freigesetzt wie bei Erdgasen, so dass sie auch zur Erderwärmung beitragen, jedoch in einem geringeren Ausmaß als Steinkohle oder Öl.

Bei Abfallverbrennungsanlagen wird ein Teil der im Müll enthaltene Wärmeenergie in Strom und/oder Hitze umgewandelt. Abfallverbrennungsanlagen werden teilweise als regenerative Energieträger eingestuft, aber das wäre nur richtig, wenn Biomasseabfälle genutzt würden. Regenerative Energieträger sind deshalb so genannt, weil sie im Unterschied zu den - begrenzten - fossilien Energien permanent entweder unmittelbar (Sonnenlicht) oder mittelbar (Wind, Wasser, Wellen, Kraft, Masse, Muskelkraft) von der Sonneneinstrahlung oder von anderen, nicht fossilien Ressourcen (Geothermie: radioaktive Zersetzung in der Erdatmosphäre, Gezeitenkraftwerke: Bewegungen von Mensch und Erde) eingespeist werden.

Erneuerbare Energien werden seit Jahrtausenden von der Bevölkerung eingesetzt. In der Industrie sind sie jedoch, neben den Wasserkraftanlagen, aufgrund hoher Investitionen und eines diskontinuierlichen Energieflusses immer noch uninteressant. Aus diesem Grund fördern in vielen Staaten staatliche Stellen die Verwendung von erneuerbaren Energien durch Zuschüsse. Neben dem Kraftwerksbau ist die Gewinnung regenerativer Energien CO2-frei und gibt keine weiteren Belastungen ab.

Windenergieanlagen wandeln heute die kinetische Kraft des Winds mit Propeller in mechanischen Strom und schliesslich in elektrischen Strom in einem Stromerzeuger um. Der Zeitraum der energetischen Amortisation ist sehr kurz und reicht von einigen wenigen bis zu einem Jahr. Aus der Windenergienutzung ergeben sich keine wesentlichen Risiken für die Sicherheit. Ein Windgenerator ist sehr verlässlich, die technischen Verfügbarkeiten liegen zwischen 95 und 99 Prozent, die energetischen Verfügbarkeiten zwischen 70 und 85 Prozent.

Damit wird die Stromerzeugung aus Windkraft wettbewerbsfähiger, da die Preise für konventionelle Energien weiter steigen. Sie reduziert als reine heimische Energieträger die Abhängigkeiten von den weltweiten Preiserhöhungen anderer Energieträger. Für die direkte Verwendung der Sonnenenergie kann sie entweder durch direkte (Photovoltaik) oder indirekte (Solarthermie) Umwandlung in elektrische Leistung oder durch direkte Sonnenwärme gewonnen werden.

In der Fotovoltaik wird das Licht der Sonne durch die Solarzelle unmittelbar in Gleichspannung umgerechnet. Der Zeitraum der energetischen Amortisation ist verhältnismäßig kurz, es sind nur wenige Jahre. Die Solarenergieversorgung orientiert sich in etwa am momentanen Stromverbrauch über die Zeit, am Tag und vor allem mittags erreichen die Solarstromspitzen ihre maximale Leistung, sie ist daher sehr gut für die Mittellastabdeckung und damit ein wichtiger Bestandteil im Strommix.

Durch diesen Effekt werden die Strompreise aus der Photovoltaik bei weiter ansteigenden Preisen für konventionelle Energie weiter fallen. Sonnenenergie ist eine reine heimische Stromquelle, kann aber die Abhängigkeiten von weltweiten Preiserhöhungen durch andere Energieträger nicht aufhalten. In Mitteleuropa ist es wirtschaftlich nicht möglich, damit Strom zu produzieren. Aufwindkraftanlagen generieren durch eine entsprechende Auslegung (Umkehrtrichter) einen kräftigen Wärmeaufwind, der mit Windkraftanlagen genutzt werden kann.

Wasserkraftanlagen verwenden die aus der Erdanziehungskraft oder der kinetischen Kraft des kontinuierlich fließenden Wassers gewonnene Kraft, um mit Hilfe von Wässerturbinen mechanisch und elektrisch zu erzeugen. In Gezeitenkraftwerken wird die mit der Gezeitenströmung verbundene Kinetik der Ozeanströmung genutzt, um daraus elektrischen Strom zu erzeugen. Eine Meeresströmungsanlage verwendet die aus dem Meeresstrom gewonnene Kinetik zur Stromerzeugung.

In Wellenkraftwerken wird die Kraft der vom Meer ausgehenden Welle genutzt. Durch die schlangenförmige Welle wird die Welle zwischen mehreren Verbindungen auf einen Generator umgeschaltet. Ein großer Pluspunkt (z.B. im Vergleich zu z. B. Windkraft und Sonne) wäre die ständige Energieverfügbarkeit, solange sowohl Süß- als auch Meerwasser zur Verfügung stehen.

Geothermie ist die unter der Erde als Wärmeenergie (umgangssprachlich Wärme) gelagerte Kraft. Das Erdinnere speichert immense Wärmemengen (ca. 1.011 Terawattjahre), die zum Teil noch aus der Zeit der Entstehung der Erde stammen, größtenteils aber durch den Verfall der natürlichen radioaktiven Atome erzeugt werden. Bei offenem Kreislauf kann die Verwendung von Geothermie zur Stromproduktion zu Schadstoffen wie Salzen und Gasen führen, die im Trinkwasser gelöst sind.

Als nachwachsender Rohstoff steht sie nicht in unbegrenzter Menge zur VerfÃ?gung (z.B. Windenergie), sondern kann (im Gegensatz zu anderen fossilen Brennstoffen) innerhalb eines sehr kurzen Zeitraums nach der Ernte natÃ?rlich produziert werden. Bei der Herstellung von Biomassen wird mittels pflanzlicher Strahlung durch den Vorgang der Fotosynthese in organisches Material umgewandelt.

Die Einsatzmöglichkeiten von Biomassen sind vielfältig, z.B. die Direktverbrennung von Brennholz und anderer Biomassen (die früheste energetische Verwertung von Biomasse), die Umsetzung durch chemisches Verfahren, z.B. in Bio-Diesel oder in Alkohol. Die Atomspaltung von Atomwaffen wie z. B. des Urans oder Plutoniums erzeugt Energien und neutrale Stoffe, die eine weitere Spaltung bewirken.

Die bei dieser Reaktion freigesetzte Kraft wird in einem Atomreaktor gesteuert eingesetzt. Die durchschnittlichen volkswirtschaftlichen Gesamtkosten werden jedoch voraussichtlich deutlich steigen, da nach der Kernenergienutzung sehr kostspielige Stilllegungskosten für das radioaktiv kontaminierte Kraftwerk und die langfristig gesicherte Einlagerung abgebrannter Brennelemente anfallen werden. In Bezug auf die Massen sind die Stromleistung und der Gesamtenergieertrag im Verhältnis zu anderen Energieträgern niedrig.

Sie werden auch in Weltraumsonden für das äussere Solarsystem eingesetzt, wo die Sonneneinstrahlung nicht ausreichend ist, um Energie mit Sonnenzellen zu versorgen.

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