Erneuerbare Energien Physik

Physik der Erneuerbaren Energien

Zum Beispiel, wenn eine Glühlampe Strom "verbraucht", heißt es in der Physik: "Elektrische Energie wird in Licht- und Wärmeenergie umgewandelt. Regenerative Energie Mit Sonneneinstrahlung, Wind, Wellenbewegungen, Wasser, Geothermie und erneuerbarer Biomassenutzung stellt die Physik und Technologie vor die Aufgabe, diese Energien so effektiv und kosteneffizient wie möglich zu nutzen, um sie in Elektrizität, Hitze oder Brennstoff umzusetzen. Die wichtigsten Quellen in Deutschland waren 2016 Windkraft mit 77,4 Terrawattstunden, Wasser mit 21 Terrawattstunden, Sonneneinstrahlung (Photovoltaik, Solarthermie) mit 46 Terrawattstunden, Biotreibstoffe und Brennstoffe mit 215,6 Terrawattstunden und, wenn auch noch in geringem Maße, geothermische Energien mit 12,5 Terrawattstunden.

Der Beitrag der regenerativen Energien zur Bereitstellung von Primärenergie ist seit 1990 stark angestiegen - von einem Prozentpunkt im Jahr 1990 auf rund 12,6 Prozentpunkte (1690 Petajoule) im Jahr 2016, was die regenerativen Energien innerhalb von 25 Jahren zu einem bedeutenden Sicherheitsfaktor für die Versorgung in Deutschland macht und auch wesentlich zur CO²-Vermeidung beiträgt.

Laut Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (Januar 2017) wurden im Jahr 2015 158,532 Mio. t Kohlendioxid-Äquivalente umgangen. Der größte Beitrag kam von den regenerativen Energien zur Strom- und Wärmegewinnung sowie zur Brennstoffversorgung. Im Jahr 2016 betrug der Brutto-Stromverbrauch laut dem BMWi 188,2 Mrd. kWh (GWh) oder 31,7 Prozent.

Bei den Endenergien lag der Wärmeanteil bei 13,4 % (168 GWh) und rund 5 % des Brennstoffverbrauchs im Straßenverkehr (33 GWh).

Erneuerbare Energien - Erneuerbare Energien

Als erneuerbare oder erneuerbare Energien gelten alle für die Zeit unerschöpflichen Primärenergieträger, die - in Bezug auf die Existenz des Menschen - ausreichen. Es gibt im Grunde drei erneuerbare Energiequellen: die Strahlenenergie der Erde, die eine Konsequenz der Kernfusion in der Erde ist. Die Umwandlung von "Windenergie" in Elektroenergie hat in letzter Zeit vor allem in Deutschland einen raschen Anstieg erfahren.

In der Zelle kann die Sonneneinstrahlung unmittelbar in Strom umgewandelt werden. Bei Wärmekollektoren wird strahlende Wärme in interne Wärme umgerechnet. Auch die Strahlenenergie ist die Basis der Fotosynthese, die das Pflanzenwachstum ermöglich. Als Energiequelle können Anlagen eingesetzt werden (Biomasse). Geothermische Wärme (Geothermie) ist die im obersten Teil der Erde gelagerte interne Wärme.

Das ist die auf der Schwerkraft basierende planetarische Fortbewegung, vor allem die Mondbewegung um die Erdoberfläche, die zu den Gezeiten des Ozeans führen. Gezeitenkraftwerke können beispielsweise zur Erzeugung von elektrischer Leistung genutzt werden. Anmerkung: Im Prinzip ist der Energieverbrauch nicht verlängerbar (dies ist eine Konsequenz des Energiespargesetzes). Bei der Nutzung der Solarenergie leiten wir einen kleinen Teil der großen Mengen an Strom, die von der Sonneneinstrahlung auf die Erdoberfläche fließen, ab und "entwerten" sie.

Weil die Zeit des Sonnenscheins noch etwa 5 Mrd. Jahre dauern wird, eine für die menschlichen Maße beinahe "unendlich lange" Zeit, sind die Energiereserven der Erde für uns beinahe schier endlos (sie werden seit kurzem: zukunftsfähig genannt). Fossile Energien (Öl, Erdgas und Kohle) gelten in diesem Sinn nicht als erneuerbare Energien, obwohl fossile Energien noch heute produziert werden.

Anmerkung: Das Bundesumweltministerium (BMU) bietet eine große Anzahl von Prospekten zum Thema Erneuerbare Energien (EE) an.

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