5. Welche erneuerbaren Energieträger gibt es und welche Bedeutung haben sie für die Zukunft?

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1 Gliederung zum Referat Energie 1. Definition des Energiebegriffs 2. Welche Energiearten gibt es? 3. Die heutige Energieproblematik 4. Kernenergie: Segen oder Fluch? a) Katastrophe von Tschernobyl b) Aufbau eines Leichtwasserreaktors 5. Welche erneuerbaren Energieträger gibt es und welche Bedeutung haben sie für die Zukunft? 6. Welche Möglichkeiten bietet die Zukunft?

2 Energie Definition des Energiebegriffs: Energie ist die Fähigkeit Arbeit zu verrichten. Energie kann nicht erzeugt und nicht vernichtet werden, es findet nur eine Umwandlung in eine andere Energieform statt. Der griechische Ursprung des Wortes Energie ist jedoch umfassender: energiea bedeutet die wirkende Kraft oder auch das Treibende. In Wirklichkeit ist Energie mehr als das Wort Arbeit auszudrücken vermag: Für Menschen bedeutet sie Überleben, Nahrung, Licht, Wärme und Wohlstand. Sie ist sogar so wichtig das Menschen Kriege um sie führen. Welche Energiearten gibt es? - Mechanische Energien (kinetische, potentielle) - Wärmeenergie - Chemische Energie - Elektrische Energie - Strahlungsenergie - Kernenergie - Fusionsenergie Die heutige Energieproblematik Oft wird der Eindruck erweckt, als sei die Nutzung von Energie ein Sündenfall der modernen Industriegesellschaft. Dies ist aber ein Irrtum, da Energie Vorraussetzung und Grundlage für die Existenz des Menschen und auch der Tiere ist. Der Mensch lebt indem er Energie umsetzt. Die tatsächliche Problematik liegt darin, dass nur ein verschwindend geringer Teil zur Energieversorgung direkt von der Sonne bestritten wird. Die Menschheit stützt sich hauptsächlich auf die in Millionen von Jahren natürlich gewachsenen, fossilen Primärenergieträger. In der folgenden Tabelle wird deutlich, dass der Vorrat an fossilen Energieträgern begrenzt ist.

3 Reserven und Verbrauch fossiler Energien: Stand 1990 Erdöl Erdgas Stein- und Braunkohle Uran bei Einsatz von Leichtwasserreaktoren Angaben in Mrd. t Billionen m³ Mrd. t SKE Mio. t schnelle Brüter sicherer Vorrat 136,00 119,00 609,00 2,30 2,30 zusätzlich gewinnbare Reserven 149,00 230, ,00 4,00 4,00 geschätzte Gesamtreserven 285,00 349, ,00 6,30 6,30 bisher gefördert 89,00 89,00 89,00 k. A. k. A. Förderung pro Jahr 2,95 1,98 3,27 0,05 0,00 sichere Reichweite in Jahren maximale Reichweite in Jahren voraussichtliches Ende der sicheren Reserven

4 Kernenergie: Segen oder Fluch Wie wir der Tabelle entnehmen können, reicht bei Einsatz des Schnellen Brüters der Uranvorrat noch gut 2700 Jahre und würde damit ein Zeitpolster schaffen, dass ermöglicht neue Arten der umweltfreundlichen Energiegewinnung zu entwickeln und rechtzeitig zum Einsatz zu bringen. Dennoch gibt es viele Atomkraftgegner, deren Zahl seit Tschernobyl und spätestens Harrisburg stark zugenommen hat. Aber wie kam es zu dem folgeschweren Unfall in Tschernobyl? Die Katastrophe von Tschernobyl 1. In Tschernobyl handelte es sich um einen Grafit moderierten sowjetischen Reaktortyp, während der in der westlichen Welt betriebene Reaktortyp das Kühlwasser als Moderator verwendet. Wird das Kühlwasser abgeschaltet kommt die Kettenreaktion beim Kühlwasser moderierten Reaktor zu stehen, während die Kettenreaktion beim Grafit moderierten Reaktortyps aufgrund des Temperatursprungs sogar beschleunigt wird. 2. In Tschernobyl wurde leichtsinnigerweise der Reaktor für ein Experiment in einen labilen Zustand versetzt und die Dampfturbine ausgeschaltet die Leistung ging sprunghaft in die Höhe. Das Notkühlsystem und die automatische Schnellabschaltung wurden von der Bedienmannschaft außer Betrieb gesetzt, was in Deutschland gar nicht möglich wäre und die Katastrophe nahm seinen Gang. 3. Die Hüllrohre der Steuerstäbe sind statt aus Stahl aus Aluminium. Da Aluminium einen niedrigeren Schmelzpunkt hat, wurden die Steuerstäbe schon im Frühstadium der Kernschmelze zerstört. 4. Der Reaktor besaß keinen druckfesten Sicherheitsbehälter und ist nicht von den in Deutschland üblichen massiven Betonwänden eingeschlossen.

5 Tschernobyl nach der Katastrophe: Die folgende Abbildung zeigt die Sicherheitsbarrieren eines deutschen Atomkraftwerkes: Fazit: Ein solch herbeigeführtes Unglück könnte in Deutschland niemals stattfinden! Jedoch ist auch ein deutsches Kernkraftwerk, wie eine kürzlich Veröffentlichte Studie über das Kernkraftwerk Günzburg beweist, nicht gegen terroristische Akte mit einem voll getanktem Passagierflugzeug sicher. Seit dem Terroranschlag auf das World Trade Center am 11. September gibt es mehr und

6 mehr Stimmen die ein Ausstieg aus der friedlichen Kernkraftnutzung fordern. Daher stellt sich die Frage welche Alternativen es zur derzeitigen Energieproblematik gibt. Welche erneuerbaren Energieträger gibt es und welche Bedeutung haben sie für die Zukunft? Viele fordern die Stilllegung der Kernkraftwerke und den Umstieg auf erneuerbare Energiequellen. Doch die Umsetzung dieses Vorhabens erscheint schwierig, da... die einzig rentable Alternativenergiequelle, die Wasserkraft bereits in Deutschland zu über 80 Prozent ausgenutzt ist und die restlichen 20 Prozent, gerade der Natur wegen, geschont werden müssen.... die anderen Energiequellen sind technisch zwar schon hoch entwickelt, aber sie benötigen eine Unmenge an Fläche und sind sehr teuer.... um ein Atomkraftwerk mit 1300 MW zu ersetzen müsste eine Fläche von 100 Quadratkilometer mit Sonnenkollektoren zugepflastert werden oder 433, 150 Meter hohe Riesenwindmühlen entlang der Küste aufstellen. Sie sind daher nur wirtschaftlich in bestimmten Regionen, wo die Windstärke hoch oder die Sonneneinstrahlung ausreichend ist. Doch all dies sollte uns nicht dazu bewegen die Zukunft zu pessimistisch zu betrachten. Viele Forscher arbeiten an völlig neuen Möglichkeiten Strom zu erzeugen. Welche Möglichkeiten bietet die Zukunft? Kernfusion: Man versucht denn Vorgang auf der Sonne, d. h. die Verschmelzung von Atomkernen des Wasserstoffes zum Edelgas Helium, für sich in einem kontrollierten Prozess zunutze zu machen.

7 Supraleiter: Auf 200 km Strecke Hochspannungsleitung geht 15 Prozent der Energie verloren. Kühlt man dagegen einen Leiter auf -273 Grad Celsius ab, findet der Stromfluss ohne Verluste statt. Es wird stark nach Materialien gesucht, die dies bei niedrigen Temperaturen ermöglichen. Brennstoffzelle: In der Brennstoffzelle findet wie in einem Akkumulator eine Umwandlung von chemischer Energie (Wasserstoff und Sauerstoff) in elektrische Energie statt. Was die Zukunft auch bringt, wir müssen lernen sparsamer mit Energie umzugehen, um auch den nächsten Generationen ein Leben zu ermöglichen, denn Energie ist Leben. Quellen: Informationen zur politischen Bildung: Energie; Heft 234 Internet:

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