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Erneuerbare Energien
Zu den erneuerbaren Energien gibt es mehrere Thematiken, die im Folgenden näher beleuchtet werden.
Biomasse
Neben Sonne, Wind, Wasserkraft und Erdwärme gehört Biomasse zu den erneuerbaren Energien. Rechnet man in Generationen, sind sie unerschöpflich und werden durch den Kreislauf der Natur erhalten.
In organischem Material wie Pflanzen, Rinde und Hölzern ist natürliche Energie gespeichert - die so genannte Biomasse. Um Energie zu gewinnen, eignen sich Abfälle oder Reststoffe. So sind auch Pflanzungen möglich, um schließlich Biomasse zu ernten.
Das gilt für folgende Materialien:
- Holz
- Chinaschilf
- Mais
- Getreide
- Raps
Die energetische Nutzung organischer Abfälle hat Priorität, da sie Abfall sinnvoll verwertet.
Unterteilung Biomasse
Zur Biomasse zählt der nachwachsende Rohstoffe und die organischen Reststoffe. Schnell wachsende Baumarten oder Plantagen mit Energiepflanzen werden als Brennstoff eingesetzt. Aus Zuckerrüben, Getreide oder Kartoffeln wird Bioalkohol (Ethanol) gewonnen.
Aus Ölfrüchten werden Bio-Öl oder Bio-Diesel. Diese flüssigen Energieträger nutzen als Schmierstoff oder Treibstoff.
Grundstoffe fallen an bei der Land-, Fisch- und Forstwirtschaft, bei der Industrie und in Haushalten.
Solarenergie
Der Begriff 'Photovoltaik' entstand aus dem griechischen 'Licht' und dem Namen des Physikers Alessandro Volta. Bezeichnet wird damit die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie.
Diesen Vorgang entdeckte Alexander Bequerel als Fotoeffekt im Jahr 1839.
Die erste Solarzelle wurde allerdings erst hundert Jahre später entwickelt (1954). In den dünnen Siliziumscheibchen einer Solarzelle werden durch das Licht positive und negative Ladungsträger freigesetzt. Das heißt, die Solarzelle erzeugt Gleichstrom aus dem Sonnenlicht.
Photovoltaik
Die Photovoltaik oder auch Solarenergie ist unerschöpflich und überall verfügbar, wenn auch nicht zu jeder Zeit, weshalb sie in Kombination mit anderen Energieträgern genutzt wird.
Das Potential ist auch private sehr hoch - viele Dächer und Fassaden eignen sich für die Installation von Solarzellen, bietet sie doch die saubere und ökologische Stromerzeugung.
Windenergie
Jung und aufstrebend ist die Windenergie - eine Energieform, welche sauber und erneuerbar ist. Im Vergleich zu anderen Technologien ging die Entwicklung der Windenergie langsam vor sich.
Erst der Erdöl-Preisschock im Jahr 1973 gab die nötigen Impulse eine Stromgewinnung aus erneuerbaren Energien.
Windenergie - Standorte
Windbedingungen auf Bergkämmen und in Küstengebieten sind ideale Standorte für Windkraftprojekte. Dennoch können auch in der Schweiz wirtschaftlich interessante Standorte gefunden werden.
Windenergie - Wissenschaft
Nutzung und Technik der Windenergie sind inzwischen zur Wissenschaft aufgestiegen:
- Aerodynamik
- Materialtechnologie
- Fertigungstechnik
- Elektronik
- Informatik
Es wurden Rotoren gefertigt, die durch aerodynamischen Auftrieb bewegt werden und damit bei hoher Effizienz die klassischen Widerstandsläufer abgelöst haben.
Leistungselektronik ermöglicht heute eine hoch effiziente Umwandlung der Drehbewegung des Rotors in Strom. So können fast 40 Prozent der Windkraft bei optimalen Bedingungen in Strom gewandelt werden.