Big Bang 7, Schulbuch

Klimaänderung und erneuerbare Energie 32 RG 7.1 G 7.2 Strahlungshaushalt der Erde 51 Weil sich ja dann die Luft hinter dem Rotor nicht mehr be- wegt und somit auch die Luft vor dem Rotor zum Stillstand käme. Man kann berechnen, dass eine Windkraftanlage im idealen Fall knapp 60% der Windenergie „ernten“ kann. Abb. 32.30: 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 Windge- schwindigkeit abhängig. Deshalb spielt der Standort eine große Rolle (Abb. 32.30). Ende 2016 wurden in Österreich bereits knapp 9% 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 Windgeschwindig- keit. 32.6 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? 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 Fallen CO 2 freigesetzt! Die Energie aus Biomasse ist eine indirekte Form der Sonnenenergie! Warum? F22 W1 F23 E1 F24 W1 Biomasse ist ein sehr umfassender Begriff. In Zusammen- hang mit Bioenergie meint man Pflanzen, etwa Holz, Gras, Raps oder Zuckerrüben, und die Ausscheidungen von Tieren, also zum Beispiel Kuhmist ( F22 ). Diese Energieträger las- sen sich durch Verbrennung auf umweltfreundliche Weise in Bewegung, Strom oder Wärme umwandeln. Man spricht von CO 2 -neutralen Prozessen. Aber warum ist Biomasse um- weltverträglicher 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 -Bilanz im längeren Schnitt ausgeglichen ist. Beim Ver- brennen wird CO 2 frei, beim Wachsen von Pflanzen wird CO 2 gebunden. 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 wieder Erdöl „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 S. 42): 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 ver- brennst, irgendwo einer nachwächst, dann wäre die CO 2 - Bilanz der Welt ausgeglichen. i Abb. 32.31: 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. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv