Sexl Physik 7, Schulbuch

89 | Wasserkraftwerke Der von der Sonnenstrahlung hervorgerufene Wasserkreislauf ist eine der wich- tigsten Quellen erneuerbarer Energie. In Österreich stammt ca. 58 %  der elekt- rischen Energie aus Wasserkraft. Wasserkraft kann vielfältig genutzt werden, in Speicherkraftwerken im Gebirge, in Laufkraftwerken an Flüssen und schließlich an geeigneten Meeresbuchten auch in Gezeitenkraftwerken. Untersuche, überlege, forsche: Wasserkraftwerke, Energiespei- cherung und -verteilung 89.1 Wo gibt es in Österreich Wasserkraftwerke? In welchen Ländern haben Wasser- kraftwerke einen großen Anteil an der Stromproduktion? 89.2 Speicherkraftwerke können helfen, die Leistungsschwankungen von Wind- und Solarkraftwerken auszugleichen. Genügen dazu die derzeit bestehenden Speicherkraft- werke? Welche anderen Methoden der Zwischenspeicherung von Energie stehen in Dis- kussion? Welche Vor- und Nachteile haben sie? 89.3 Reichen die europäischen Stromnetze für die Verteilung des Stroms aus erneuer- baren Energiequellen aus? Wo liegen Probleme, was müsste geschehen? Wenn du ein Politiker/eine Politikerin wärst, wofür würdest du dich einsetzen? Energie aus Biomasse Bioenergieträger liegen in vielfältiger Form vor. Zu den Festbrennstoffen gehören Holz und Holzreste aus der Forstwirtschaft, aus Sägewerken oder aus Energieholz, d. h. speziell angebaute, schnell wachsende Baumarten wie Pappeln und Weiden, und landwirtschaftliche Reststoffe (Stroh). Bei den flüssigen Bioenergieträgern , die als Treibstoff dienen können, sind von Bedeutung: Zucker- und Stärkepflanzen zur Umwandlung in Ethanol, ölhaltige Pflanzen wie Raps und Sonnenblumen zur Produktion von Pflanzenöl. Ein gasförmiger Bioenergieträger ist Biogas (Methan), das aus landwirtschaft- lichen Reststoffen wie Gülle, Rasenschnitt etc. durch Vergärung gebildet wird. Me- than kann sowohl in das Gasnetz eingespeist werden, als auch in Kleinkraftwer- ken zur Erzeugung von Strom und Fernwärme dienen. Nutzung der Erdwärme (Geothermie) Wärme aus Erdboden und Grundwasser: Bereits wenige Meter unter der Erdober- fläche hat das Erdreich unabhängig von den Jahreszeiten eine konstante Tempe- ratur, die der mittleren Jahrestemperatur von ca. 15 °C  entspricht. Mit Hilfe von Wärmetauschern und Wärmepumpen lässt sich die Erdwärme zur Warmwasser- bereitung und zum Heizen nutzen (s. Physik 6). Wärme aus dem Inneren der Erde: Die Erdwärme ist eine Form erneuerbarer Energie, die weder direkt noch indirekt durch die Sonneneinstrahlung gespeist wird. Sie ist keinen Witterungseinflüssen unterworfen. Das Erdinnere ist ein rie- siger Wärmespeicher. 30 % der Erdwärme kommt aus der Restwärme des ehemals glühenden Erdballs. 70 % werden durch den Zerfall radioaktiver Elemente in der Erdkruste erzeugt. Die Temperatur im Erdinneren nimmt alle 100 m um etwa 3° C zu. Besonders ertragreich ist die Nutzung der Erdwärme in Gebieten, wo die heißen Magmamassen nur wenige Kilometer unter der Erdoberfläche liegen. Island ge- winnt einen beträchtlichen Teil seiner Energie aus geothermischen Kraftwerken. In Österreich findet man in der steirischen Thermenregion, dem ober- und nie- derösterreichischen Molassebecken und dem Wiener Becken günstige Vorausset- zungen. Derzeit (2012) gibt es geothermische Kraftwerke in Altheim (Innviertel) und im steirischen Bad Blumau: Thermalwasser von ca. 100 °C liefert Energie zur Stromerzeugung und für Fernwärme. 89.1 Flusskraftwerk Marchtrenk, OÖ. Es hat eine Leistung von ca. 43 MW. 89.2 Aus Rapsöl wird durch chemische Umset- zung mit Methanol Biodiesel hergestellt. 89.3 Holzpellets werden aus Hobel- oder Sägespänen hergestellt, welche in der Holz verarbeitenden Industrie als Nebenprodukt in großen Mengen anfallen. Sie sind Brennstoff für Pelletheizungen, die ähnlich bequem wie Öl- oder Gasheizungen funktionieren. Reinigung Dampfturbine Generator Kühlung Heißwasser (Erdwärme) Kaltwasser (Rücklauf) 89.4 Skizze eines geothermischen Kraftwerks. Heißes Thermalwasser wird zur Dampferzeu- gung für die Stromerzeugung genutzt. Das abgekühlte Wasser wird wieder in die Tiefe gepumpt. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv