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Selma Shakirah Uygun
Chemie 9.4 (Herr Zechlin)

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alternative
Energiequellen

definition a.e.

biogas

bioenergie

wasserstoff

wasserkraft

windenergie

Erdwärme

definition e.e.

pariser-klima.

sonnenenergie

power-to-gas

Quiz

Gliedrung

Definition alternative Energiequellen

Alternative Energiequellen sind Energieträger, die fossile Energien wie Kohle, Öl, Erdgas oder nukleare Brennstoffe wie Uran ersetzen können. Es gibt keine allgemein gültige Definition des Begriffes „alternative Energiequellen“. Oft wird das Synonym mit „erneuerbare Energien“ verwechselt. Die Erneuerbaren bilden aber nur ein Teilbereich der alternativen Energien, die auch endliche Quellen umfassen können.

  • Energiewende ist eine große Herausforderung unserer Zeit
  • um Klimawandel zu verlangsamen/stoppen brachen wir alternative Energiequellen, die CO2- neutral sind
  • diese sollen später die konventionellen Energieträger ablösen
  • Erneuerbare Energien, wie Wind,Sonne & Wasserkraft leisten bereits wichtigen Beitrag
  • diese können jedoch unseren zukünftigen Energiebedarf nicht vollständig decken

Pariser Klimaabkommen

Klimaschutzziele Deutschland

(Pariser Klimaabkommen)

2015

2030

2045

2050

negative Emissionsbilanz

Treibhausgas neutral werden

Pariser Klimaabkommen

55 % weniger Treibhausgase

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erneuerbare Energiequellen

Diagramm/Übersicht

Windenergie

+ info

  • Nutzung der Windenergie hat eine lange Tradition → Windmühlen
  • das Windrad nimmt über den Rotor die Bewegungsenergie des Windes auf und wandelt sie in eine Dreh-Bewegung um
  • im Generator wird aus dieser Energie dann Strom erzeugt
  • Funktionsweise ähnlich wie ein Fahrrad-Dynamo
  • Windkraftanlagen haben in DT 2020 131 TWh Strom erzeugt
  • → deckten damit 23,7 % des gesamten Strombedarfs

  • Nutzung der Windenergie hat eine lange Tradition → Windmühlen
  • das Windrad nimmt über den Rotor die Bewegungsenergie des Windes auf und wandelt sie in eine Dreh-Bewegung um
  • in einem Generator wird aus dieser Energie dann Strom erzeugt
  • Funktionsweise ähnlich wie ein Fahrrad-Dynamo
  • Windkraftanlagen haben in DT. 2020 131 TWh Strom erzeugt
  • → deckten damit 23,7 % des gesamten Strombedarfs

Das größte Windrad der Welt steht in Deutschland, in Gaildorf bei Stuttgart. Der Gigant ist 246,5 Meter hoch und hat eine Leistung von 3,4 Megawatt (MW).


Deutschland ist Windenergiemeister

Sonnenenergie

  • elektromagnetische Strahlung wird genutzt, um Energie zu erzeugen
  • Solarzellen wandeln Sonnenstrahlen in Strom und in Wärmeenergie um
  • mehr als 1,6 Mio. Photovoltaikanlagen stellte Ende 2017 Strom her
  • zweitgrößter Anteil der Stromerzeugung bei den erneuerbaren Energien

Sonnenenergie: Die größte Energiequelle der Erde

  • schickt gigantische Energiemengen auf die Erde →in einer Stunde genug Energie, um theoretisch die ganze Erde ein Jahr lang mit Strom zu versorgen
  • Photovoltaikmodule sind Gebäudedächern und Freiflächen zu finden
  • → arbeiten mit Halbleitern aus Silizium, die Sonnenstrahlen in elektrischen Strom umwandeln


Sonnenenergie

+ info

  • Nutzung der Windenergie hat eine lange Tradition → Windmühlen
  • das Windrad nimmt über den Rotor die Bewegungsenergie des Windes auf und wandelt sie in eine Dreh-Bewegung um
  • im Generator wird aus dieser Energie dann Strom erzeugt
  • Funktionsweise ähnlich wie ein Fahrrad-Dynamo
  • Windkraftanlagen haben in DT 2020 131 TWh Strom erzeugt
  • → deckten damit 23,7 % des gesamten Strombedarfs

  • mit dem Sonnenlicht lässt sich Wärme erzeugen
  • thermische Solarkollektoren mithilfe von Sonnenlicht Öl oder Wasser auf
  • → warme Wasser dient anschließend zum Heizen
  • Sonnenenergie hat 2020 in DT. 50,6 TWh Strom produziert
  • → entspricht 20 % der Gesamtenergiebereitstellung der Erneuerbaren Energien

Der größte Solarpark der Welt steht übrigens in China. Über vier Millionen Panele umfasst der Longyangxia Dam Solar Park. Sie liefern rund 850 MW Strom – genug Energie für 140.000 Einfamilienhäuser.



Wasserkraft

+ info

  • Nutzung der Windenergie hat eine lange Tradition → Windmühlen
  • das Windrad nimmt über den Rotor die Bewegungsenergie des Windes auf und wandelt sie in eine Dreh-Bewegung um
  • im Generator wird aus dieser Energie dann Strom erzeugt
  • Funktionsweise ähnlich wie ein Fahrrad-Dynamo
  • Windkraftanlagen haben in DT 2020 131 TWh Strom erzeugt
  • → deckten damit 23,7 % des gesamten Strombedarfs

  • in Wasserkraftwerken arbeiten Turbinen, die in einem Fluss oder in der Mauer eines Staudamms sitzen
  • → Flussströmung bewegt dabei die Turbinenräder
  • → Räder wiederum treiben Stromgeneratoren an : Produkt Strom
  • Speichermedium in Pumpspeicherkraftwerken häufigste Form der
Energiespeicherung

  • bis 2004 war Wasserkraft bedeutendste Quelle
regenerativer Energien

Das größte Wasserkraftwerk der Welt ist der Drei-Schluchten-Staudamm in China. Die Staumauer ist 185 Meter hoch und 2.309 Meter lang. Es hat eine Leistung von 22,5 Gigawatt (GW).


+ info

Geothermie

  • Geo = Erd Thermie = Wärme
  • alle 100 m erhöht sich die Temperatur um 3°C
  • Wärme lässt sich nutzen,um Strom zu gewinnen
  • riesige Bohrer in Erdwärmekraftwerken dringen hunderte Meter tief in die Erde
  • befördern Wasser ins Erdinnere → DAMPF
  • → treibt Turbinen und somit Stromgeneratoren an

GESCHICHTLICHE FAKTEN

  • bereits die Römer benutzten geothermische Energiequellen vor 2000 Jahren z. B. Therme in Aachen und Wiesbaden
  • ältestes Kraftwerk entstand in Frankreich im 14. Jahrhundert
  • erstmals 1904 mithilfe von geothermischer Energie Elektrizität erzeugt


  • sind Abfall- und Restprodukte aus biologischen Substanzen
  • Verbrennung Biomasse Produkt : Hitze
  • → bringt Wasser zum Siedeln
  • → Wasserdampf treibt Turbinen an, die über
Generatoren Strom erzeugen

  • → ähnlich klassisches Kohlekraftwerk
  • 2018 in DT. 51,3 TWh Strom – entspricht einem
Anteil von 12 % am Energiemix

Bioenergie

Das weltweit größte Biomassekraftwerk steht im südpolnischen Polaniece. Es erreicht eine elektrische Leistung von 200 MW.

01

Wasserstoff

02

Power-to-Gas

03

+ info

+ info

+ info

Biogas

-Biogas entsteht, wenn z.B. Bioabfälle, Pflanzen oder Gülle vergären

- Biogasanlagen zersetzen Mikroorganismen das organische Material

- Entstehung Gasgemisch mit hohem Methan-Anteil

- wenn Biogas zu Biomethan veredelt wird, kann es Erdgas beigemischt werden + ins Gasnetz eingespeist werden

- Biogas CO2-frei, weil es aus regenerativen Energien stammt - durch Beimischung verbessert sich Energiebilanz des Erdgases

- Alternative zum Ökogas

- dieses ist klimaneutral, weil Treibhausgase, die bei der Produktion verbrannt werden zu 100 % ausgeglichen werden



- beim Verfahren Power-to-Gas (PtG) wird Wasser durch Elektrolyse in Wasserstoff + Sauerstoff umgewandelt

→ wird dazu Ökostrom verwendet, z.B. aus Windkraft oder Solarenergie, sprechen wir von grünem Wasserstoff → CO2-neutral

→ dieser saubere Wasserstoff kann Erdgas im Gasnetz beigemischt werden + Gebäude heizen oder Fahrzeuge antreiben

- PtG eine gute Option, um überflüssigen Ökostrom zu speichern



kann gut speichern + transportieren + kann sie in eine andere Energieform zurückwandeln ohne CO2 auszustoßen

→ daher vielseitig einsetzbar z.B Wasserstoffautos als Kraftstoff oder zum Betreiben von Heizungen

Wasserstoff gilt als einer der aussichtsreichsten Energieträger der Zukunft

→ Wasserstoff wesentliche Säule der Energiewende



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Danke für eure Aufmerksamkeit !

Quellen