Big Bang HTL 4, Schulbuch

Klimaänderung und erneuerbare Energie 19 Thermodynamik und moderne Physik (IV. Jg., 8. Sem.) 181 Weil sich ja dann die Luft hinter dem Rotor nicht mehr bewe- gen würde und somit auch die Luft vor dem Rotor zum Still- stand käme. Man kann berechnen, dass eine Windkraftanlage im idealen Fall knapp 60% der Windenergie „ernten“ kann. Abb. 19.30: Als Standort für Windkraftwerke eignen sich Bergrücken und Ebenen. Oben: Oberzeiring (Stmk); unten: Bruck an der Leitha (NÖ) Die Leistung eines Windkraftwerkes ist von seiner Rotor- größe, vor allem aber von der durchschnittlichen Wind- geschwindigkeit abhängig. Deshalb spielt der Standort eine große Rolle (Abb. 19.30). Ende 2018 wurden in Österreich bereits knapp 11% des Stroms durch Windenergie erzeugt. Das klingt nach nicht viel, aber damit kann man rund 350.000 Haushalte komplett mit Strom versorgen. Info: Windleistung Zusammenfassung Windkraftwerke wandeln einen Teil der kinetischen Energie der Luftmoleküle in elektrische Energie um. Die bestimmen- den Faktoren dabei sind Rotorgröße und Windgeschwindigkeit. 19.6 Von der Pfanne in den Tank Bioenergie aus Biomasse Biomasse ist eine umweltschonende Sache, obwohl auch dabei CO 2 entsteht, etwa bei der Verbrennung von Holz. Worin liegt dann der Vorteil im Vergleich mit der Verwen- dung fossiler Brennstoffe? In Österreich ist Biomasse gemäß ÖNORM M 7101 wie folgt definiert: „ Unter dem Begriff Biomasse versteht man alle or- ganischen Stoffe biogener, nicht fossiler Art und umfasst also Z Du hast sicher schon einmal vom Begriff Biomasse gehört. Was versteht man darunter? Warum ist das Verbrennen von Biomasse ökologischer als das Verbrennen von fossilen Stoffen? Es wird doch in beiden Fällen CO 2 freigesetzt! Die Energie aus Biomasse ist eine indirekte Form der Sonnenenergie! Warum? F22 F23 F24 in der Natur lebende und wachsende Materie und daraus re- sultierende Abfallstoffe, sowohl von der lebenden als auch schon abgestorbener organischer Masse .“ Der Hauptteil der in Österreich energetisch verwendeten Biomasse stammt aus dem Wald ( F22 ). Diese Energieträger lassen sich durch Verbrennung auf umweltfreundliche Weise in Bewegung, Strom oder Wärme umwandeln. Man spricht von CO 2 -neut- ralen Prozessen . Aber warum ist Biomasse umweltverträgli- cher als fossile Brennstoffe? Es wird doch in beiden Fällen CO 2 frei ( F23 )! Der Begriff CO 2 -neutral ist ungünstig gewählt! Man meint damit nicht, dass kein CO 2 frei wird, sondern dass die CO 2 -Bi- lanz im längeren Schnitt ausgeglichen ist. Beim Verbrennen wird CO 2 frei, beim Wachsen von Pflanzen wird CO 2 gebun- den. Wenn in einer bestimmten Zeit genauso viele Pflanzen nachwachsen, wie man verbrannt hat, dann ist die CO 2 - Bilanz ausgeglichen. Und dann nennt man das CO 2 -neutral. Info: CO 2 -Bilanz Warum ist das Verbrennen fossiler Stoffe nicht CO 2 -neutral? Öl, Gas und Kohle sind zwar letztlich auch aus Biomasse entstanden, aber dieser Prozess hat viele Millionen Jahre gedauert. Bis zum Beispiel Erdöl wieder „nachwächst“, gibt es vielleicht gar keine Menschen mehr. Deshalb produziert dessen Verbrennung einen CO 2 -Überschuss. CO 2 -Bilanz Aus Wasser, Kohlenstoffdioxid und Sonnenenergie erzeugen Pflanzen Glucose und Sauerstoff. Das nennt man Photo- synthese (siehe auch Kap. 19.2): 6CO 2 + 6H 2 O + Sonnenenergie ⇒ C 6 H 12 O 6 + 6O 2 Biomasse ist also gespeicherte Sonnenenergie ( F24 ). Bei ihrer Verbrennung läuft diese Reaktion in die Gegenrichtung ab und die vorher gespeicherte Energie wird wieder frei: C 6 H 12 O 6 + 6O 2 ⇒ 6CO 2 + 6H 2 O + Energie Das freigesetzte CO 2 und Wasser sind wiederum die Grund- bausteine , um durch Photosynthese neue Pflanzen wachsen zu lassen und so weiter. Wenn für jeden Baum, den du verbrennst, irgendwo einer nachwächst, dann wäre die CO 2 -Bilanz der Welt ausgeglichen. Abb. 19.31: a) Wald wächst und bindet CO 2 . b) Das Holz wird verbrannt und liefert Wärme. Dabei wird das CO 2 wieder frei. c) Wenn wieder dieselbe Menge Wald irgendwo nachgewachsen ist, ist die Bilanz neutral. i Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv