Nachhaltigkeit in der gewerblichen Wäscherei

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1 Leonardo da vinci Projekt Nachhaltigkeit in der gewerblichen Wäscherei Modul 5 Energie in Wäschereien Kapitel 1 Energieträger ein Beitrag von Kapitel 1 Energieträger 1

2 Inhalt Übersicht Energieträger Energieträgerarten (Primär- und Sekundärenergie) Energieumwandlung und -transport Definitionen Energieträger Vor- und Nachteile von unterschiedlichen Energieträgern 2

3 Lernziele Am Ende dieses Kapitels werden Sie die wichtigsten Energieträgerarten kennen und Energieträgerarten bezüglich Primär- und Sekundärenergie unterscheiden können die Auswirkung von Energieumwandlung und Energietransport kennen wesentliche Begriffe von Energieträgern kennen und die Vor- und Nachteile der Energieträger unterscheiden können Kapitel 1 Energieträger 3

4 Energieträger Als Energieträger werden Rohstoffe oder Stoffe bezeichnet, die in unterschiedlichen Formen (chemisch oder nuklear) Energie speichern und daher für die Energiegewinnung oder den Energietransport genutzt werden können Die direkt zur Energiegewinnung geeigneten, so genannten primären Energieträger, unterscheidet man in fossile, regenerative und nukleare Energieträger. Fossile Energieträger sind zum Beispiel Kohle, Erdöl, Erdgas Fossile Energieträger sind begrenzt vorhanden, die Nutzung von fossilen Energieträgern ist mit CO 2 -Bildung verbunden 4

5 Energieträger Regenerative (erneuerbare) Energien Zu den regenerativen Energien zählen Biomasse und Müll, Erdwärme, Sonnenenergie, Wasser Wind Der Anteil am Primärenergieverbrauch liegt in Deutschland bei ca. 5 %, weltweit bei 13,5 % (Stand 2007). Kernenergie Der Einsatz von Uran und Thorium für die Nutzung in Kernkraftwerken ist eine effiziente Form der Energieerzeugung. CO 2 - und andere Emissionsbelastungen der Umwelt finden hier nicht statt 5

6 Energieträgerarten Primärenergieträger können durch Prozesse wie Verbrennung, Kernspaltung, oder Raffinieren in so genannte Sekundärenergieträger umgewandelt werden. Diese Umwandlungsprozesse sind mit Verlusten behaftet. Sekundärenergieträger sind zum Beispiel elektrische Energie, Heizöl, Kerosin oder Fernwärme Beim elektrischen Strom handelt es sich um eine Endenergie, die durch eine Umwandlung (Kohle-, Erdgas- und Kernkraftwerk) aus Primärenergien (z.b. Kohle, Erdgas und Uran) gewonnen wird 6

7 Energieumwandlung und -transport Effektivität der Energieumwandlung wird durch den Wirkungsgrad dargestellt mit Erdgas betriebene Gas- und Dampfturbinen Kraftwerke erreichen Wirkungsgrade von bis zu 58 %, Kernkraftwerke haben einen Wirkungsgrad von ca. 33 % durch den Transport der Sekundärenergie (Strom) zum Verbraucher kommt es zu weiteren Verlusten Prozesstyp Kernkraftwerk Braunkohle Dampfturbine (rheinisch) Steinkohle Dampfturbine Gas- und Dampfturbine elektrischer Nettowirkungsgrad in % Quelle:Gesamt-Emissionsmodell Integrierter Systeme (GEMIS), Vers. 2.1; Hessisches Ministerium f. Umwelt, Energie und Bundesangelegenheiten,

8 Definitionen Energieträger Primärenergie Nutzenergie Energieumwandlung Energieressourcen Energiereserven Endenergie Energie von Energieträgern, die noch keiner Umwandlung unterworfen wurden Energie, die am Ende einer Umwandlungskette dem Verbraucher für unterschiedliche Anwendungen zur Verfügung steht (z.b. Licht, Wärme oder mechanische Energie) Verlustbehaftete Umwandlung von einer Energieform in eine andere, z.b. Primärenergie in Endenergie oder von Endenergie in eine andere Form der Endenergie. Die Güte der Energieumwandlung wird durch den Wirkungsgrad angegeben Alle Vorkommen eines Energieträgers einschließlich der zum gegenwärtigen Zeitpunkt nicht ökonomisch gewinnbaren und noch zu entdeckenden Vorkommen Nachgewiesene und ökonomisch gewinnbare Energieträger Energie nach der Gewinnung, Aufbereitung und Umwandlung von Primärenergieträgern (z.b. Kraftstoffe, elektrische Energie und Fernwärme) 8

9 Vor- und Nachteile Energieträger Erdgas Erddöl Energieträger Vor- und Nachteile Vorteile: Als Energielieferant sehr effizient, bei der Verbrennung schadstoffarm, höchster Verbrauchsanstieg bei fossilen Energien. Relativ sichere Versorgungswege aus der Nordsee und Russland Nachteile: Der Rohstoff muss technisch aufwendig erschlossen und befördert werden. Es werden Pipelines oder Tankschiffe benötigt, die das Flüssiggas bei minus 162 Grad Celsius transportieren Vorteile: Erdöl lässt sich derzeit noch relativ einfach und billig fördern, transportieren und lagern, als Energieträger vielfach verwendbar Nachteile: Starke Abhängigkeit von Importen, das macht unsere Volkswirtschaft verwundbar. Hoher CO 2 -Ausstoß, labile Preisentwicklung 9

10 Vor- und Nachteile Energieträger Energieträger Kohle Kernkraft Regenerative Energien Vor- und Nachteile Vorteile: Grundversorgung aus eigenen Stätten, hoher Anteil an deutscher Stromproduktion (ca.50 %), Transport und Lagerung ungefährlich. Nachteile: Notwendigkeit hoher Subventionen, starker CO2- und Rußausstoß, großflächige Eingriffe in die Landschaft. Beschränkte Anwendungsmöglichkeiten: Zwar können auch flüssige Kraftstoffe aus Kohle hergestellt werden, aber das Verfahren ist teuer und Vorteile: Effiziente Methode der Energieerzeugung, kein CO2-Ausstoß, keine Abhängigkeit von politisch unsicheren Rohstofflieferanten. Nachteile: Radioaktive Strahlung und damit große Risiken, vom GAU bis zur Endlagerung des nuklearen Mülls; die Gefahr von Terrorangriffen und von terroristischem Einsatz von waffenfähigem Uran oder Plutonium. Vorteile: Sauberer als Gas, Öl und Kohle und unbeschränkt vorhanden. Nachteile: Technik ist noch teuer und nicht vollständig ausgereift. Nicht immer sind die Regenerativen Energien ökologisch unbedenklich. Bei der Verbrennung von Biomasse wie etwa Holz entsteht Kohlendioxid 10

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