Klasse M9 Mittelschule Indersdorf

Wasserkraft:

Wasserkraftwerksarten:

Man unterscheidet bei Wasserkraftwerken zwischen:

Laufwasserkraftwerk:

Ein Laufwasserkraftwerk läuft ständig hat jedoch meist eine geringe Fallhöhe weil das Wasser eben nicht gestaut wird.

Speicherwasserkraftwerk:

Ein Speicherwasserkraftwerk unterscheidet sich im Gegensatz zu einem Laufwasserkraftwerk dadurch, dass das Speicherwasserlaufwerk wie der Name schon verrät, das Wasser staut (speichert) und dann mit einem höheren Druck ablässt und so mehr Strom erzeugt.

Pumpwasserkraftwerk:

Ein Pumpwasserkraftwerk ist vom Aufbau ebenfalls gleich wie ein Speicherkraftwerk. Jedoch wird hier das abgelassene Wasser wieder nach oben gepumpt wenn der Strom derzeitig nicht benötigt wird, und wieder abgelassen wenn es dringend notwendig ist.

Stromerzeugung:

Wenn Wasser aus einer bestimmten Höhe auf eine Turbine trifft, wird die Lageenergie die das Wasser in diesem Moment besitz, in Rotationsenergie umgewandelt. Durch die Rotation wird ein Generator angetrieben, der elektrischen Strom erzeugt

Vorteile und Nachteile eines Wasserkraftwerks:

- kein Rohstoff wird benötigt

- keine Abfallprodukte

- Zerstörung des natürlichen Lebensraums der Fische

- Versperrung von Leichwegen der Aale

Wasserkraftwerk Dachau:

Ein Laufwasserkraftwerk in unserem Landkreis ist das Wasserkraftwerk in Dachau.

Es erzeugt bei Maximaler Leistung 2,2 MW am Tag.

Der Strom wir in das Stromnetz des Landkreis Dachau eingespeist.

Die Erderwärmung

Folgen der Erderwärmung:

In dieser Karte werden die Temperaturen der Erderwärmung bis zum Ende des 21 Jahrhunderts dargestellt. Die durchschnittliche Erderwärmung beträgt weltweit ca. 3°C. Man kann erkennen, dass die Temperaturen im nördlichen Polarkreis und in Südamerika bis zu 8 °C steigen können. Weitere Folgen der Erderwärmung sind: steigende Meeresspiegel, schmelzende Gletscher, Verschiebung von Klimazonen, Vegetationszonen und Lebensräumen, verändertes Auftreten von Niederschlägen, stärkere oder häufigere Wetterextreme wie Überschwemmungen und Dürren, Ausbreitung von Parasiten und tropischen Krankheiten.

Aufgrund der Eisschmelze am Nordpol ist dort auch die Tierwelt gefährdet, das heißt, Eisbären können (werden) aussterben. Falls es keine Eisbären mehr gibt, können sich Walrosse, Seelöwen, Seeleoparden, Ringel-, Sattel- und Bartrobben besser fortpflanzen da ihr größter natürlicher Feind ausgestorben ist.

Bildquelle: http://news.bizzlounge.com/blogs/files/2009/11/global_warming_predictions_map_2_german.png

Ursachen der Erderwärmung:

So funktioniert der Treibhauseffekt:

Die Sonne schickt kurzwellige Strahlung auf die Erde. Ein Teil dieser Strahlung (UV-C) wird schon beim Auftreffen auf die äußerste Atmosphäre (Ozonschicht) reflektiert. Der Großteil der Sonnenstrahlung gelangt jedoch bis zur Erdoberfläche. Dort wird die kurzwellige Strahlung der Sonne in Infrarotstrahlung, also Wärme, umgewandelt und wiederum reflektiert. Ein gewisser Prozentsatz dieser Wärmestrahlung dringt durch die Lufthülle unserer Erde wieder in den Weltraum. Ein bestimmter Anteil wird aber schon von Natur aus zurückgeworfen. Diese natürliche Reflexion gewährleistet auf der Erde eine Durchschnittstemperatur von etwa 15 °C. Ohne diese Reflexion würde dieser Wert -18 °C betragen. Nun kommt es in unserer Zeit jedoch zu vermehrtem Ausstoß von Kohlendioxid (CO₂) und so genannten “Treibhausgasen”, was zur Folge hat, dass die Wärmestrahlung verstärkt zurückgeworfen wird. Die logische Auswirkung hiervon ist eine globale Temperaturerhöhung.

Treibhausgase:

Man kann erkennen, dass die Hälfte der Treib-hausgase aus CO2 also Kohlenstoffdioxid besteht (z.B. durch Autos). Methan entsteht größtenteils durch die Verdauungsgase der Kühe. FCKW ist in Feuerlöschmittel oder in Spraydosen enthalten. Lachgas ist 298-mal gefährlicher als CO2.

Bildquelle: http://www.schoolwork.de/images/meteorologie-treibhausgase.gif

Auf unserer Erde werden jede Sekunde etwa 860 Tonnen CO₂ in die Atmosphäre ausgestoßen, im Jahr sind das etwa 18.3 Milliarden Tonnen CO₂.

Die Erde wird von der Atmosphäre umgeben. Sie ist eine gasförmige Hülle und ist in fünf Schichten eingeteilt (Troposphäre, Stratosphäre, Mesosphäre, Thermosphäre und die Exosphäre). Sie stellt einen Teil der Geosphäre dar, und besteht größtenteils aus Stickstoff und Sauerstoff.

Bildquelle: http://upload.wikimedia.org/wikipedia.png

                                       Bildquelle: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/11/Sphaeren_hg.png

                                                 Die Geosphäre

Der Treibhauseffekt wurde 1824 von Joseph Fourier entdeckt und 1896 von Svante Arrhenius erstmals quantitativ genauer beschrieben. Die systematische Erforschung des atmosphärischen Treibhauseffekts begann 1958 durch Charles D. Keeling und einen Studenten Roger Revelles. Durch Keeling wurden ein Vielzahl von Messstationen für Kohlendioxid aufgebaut; die bekannteste befindet sich auf dem Mauna Loa auf Hawaii.                                                  

Der Treibhauseffekt wird gelegentlich in Zusammenhang mit dem Ozonloch, also der Schwächung der Ozonschicht, gebracht. Tatsächlich handelt es sich aber um zwei unterschiedliche Effekte. Die Auslöser als auch die Gegenmaßnahmen können unabhängig voneinander betrachtet werden.

Wie könnte die Erderwärmung gestoppt werden?

Erneuerbare Energien, auch regenerative Energien, sind Energien aus Quellen, die sich entweder kurzfristig von selbst erneuern oder deren Nutzung nicht zur Erschöpfung der Quelle beiträgt. Es sind nachhaltig zur Verfügung stehende Energieressourcen, zu denen insbesondere Wasserkraft, Windenergie, solare Strahlung (Sonnenenergie), Erdwärme (Geothermie) und die durch Gezeiten erzeugte Energie zählen. Eine weitere Quelle erneuerbarer Energien ist das energetische Potenzial (Biogas, Holz u. a.) der aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnenen Biomasse.

Man muss die erneuerbaren Energien auch nutzen!!!

Ökostrom wird als elektrische Energie bezeichnet. Diese Energie wird aus ökologischer Weise mit erneuerbarer Energie hergestellt. Ökostrom lässt sich Bezeichnen zur Hälfte aus regenerativen Energie (Windenergie, Bioenergie, Solarenergie) und die andere Hälfte als Kraft-Wärme-Koppelungsanlagen (mechanische Energie).

1. Kunden:

• Windenergie
• Biomasse
• Solarstrom

2. Energieprodukt:

Jeder Verbraucher kann sich entscheiden welchen Strom er bezieht. Sollte man sich für Ökostrom entscheiden kann der Verbraucher entsprechende Angebote von Ökostromanbietern wahrnehmen. Der Verbraucher hat den Bezug auf Ökostrom keine direkte Auswirkung,  weil alle in demselben Verbundnetzt sind und Strom physikalisch ist.

• Versorgung:

Mengengleich: Der Versorger speichert über ein Jahr den Strom in ein Netz, die der Verbraucher insgesamt aufbraucht.

Zeitgleich: Der Versorger speichert den Strom ins Netz, den der Verbraucher gerade aufbraucht.

• Stromverbrauch:

Anhand von Daten aus der elektrischen Energieübertragung kann der Anbieter die eingespeiste und elektrische Leistung gegenüberstellen und vergleichen ob der Versorger weniger Energie einbezogen hat als der Verbraucher verbraucht hat. Dann müsste die Energie von einem anderen Kraftwerk geliefert werden und der Verbraucher muss nachträglich eine Rechnung begleichen.

3. Ökostromanbieter in Deutschland:

• Naturstrom AG

Naturstrom AG ist der erste deutsche Ökostromanbieter und wurde am 16. April 1998 gegründet. Es wurde gegründet um die erneuerbaren Energien zu stärken. So unterstütze die Naturstrom AG Solar, Wind- und Biomassenwerke mit Strom, weil diese alleine sich nicht wirtschaftlich betreiben konnten.

• Greenpeache Energy und LichtBlick

1998 entstanden die zwei neuen Ökostromanbieter. Die Anbieter wollten den Anteil an erneuerbarer Energie erhöhen. Die Kunden der Ökostromanbieter waren anfangs Unternehmer und Bürger die bereit waren höhere Preise zu zahlen.

4. Ökostrom im Erdgasnetz:

Dadurch das der Ökostrom an der Stromerzeung mehr als 20 % beträgt braucht man viele Stromleitungen und Energiespeicher um den ganzen Ökostrom zu verteilen. Es müssen neue Wege genutzt werden um Strom zu verteilen und lagern zu können. Wissenschaftler raten das Erdgasnetz zu nutzen, denn man will auch wenn kein Wind weht oder Sonne scheint Strom nutzen. Das neue Konzept soll sein, dass man Solar- und Windstrom nutzt, um das Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu zerlegen. Als nächstes mischt man Wasserstoff mit Kohlendioxid und daraus entsteht Erdgas. Danach könnte man das Erdgas wieder in Strom rückverwandeln. Der Vorteil davon ist, dass man in einer größeren Fläche den Strom transportieren kann. Dr.-Ing. Michael Sterner sagt auch im Magazine Lux(Intelligente Energie), dass man durch die Umwandlung von Strom in Gas die größten deutschen Speicherkapazitäten erschließt. Man sollte aber auch bedenken, dass bei der Umwandlung viel Energie verloren geht.

Elektrische Strom:

Ektrische Geräte z.B Mikrowelle, Fernseher, Herd usw. brauchen Strom. Elektrizitätswerke wandeln eine vorhandene Energieform in elektrische Energie um. Da bei der Energieumwandlung Kosten entstehen, muss für die Nutztung des Stroms bezahlt werden. Je länger ein Gerät läuft, oder je höher die Leistung ist, desto mehr elektrische Engergie verbraucht es. 

Der Preis für den verbrauchten Strom wird monatlich mit der Stromrechnung bezahlt. Das der Abnehmer sieht, was er verbraucht hat, kann man am Stromzähler die genutzte Strommenge ablesen.

Wie arbeitet der Stromzähler:     

 Die Drehung der Aluminiumscheibe im Stromzähler entsteht durch einen Elektromotor. Je größer die Stromstärke ist, desto schneller dreht sich der Motor.    Jeder Stromzähler ist geeicht. Die Zahl der Umdrehungen der Scheibe wird im Stromzähler über ein Zählwerk in Kilowatt umgesetzt. Jeder Zähler ist verplombt,  damit niemand außer dem Elektrizitätswerk den Zähler öffnen kann. Somit wird gewährleistet, dass der Zähler nicht manipuliert werden kann.                              

Der Dieselmotor wurde 1892 von Rudolf Diesel erfunden. Er ist ein Verbrennungsmotor. Der Unterschied zum Ottomotor ist, dass Luft beim Verbrenungsverfahren hinzugegeben wird, nicht ein Luft-Kraftstoff-Gemisch. Die Luft wird auf ca. 700 – 900° erhitzt. Vor dem oberen Totpunkt (in der Mechanik spricht man von einem Totpunkt, wenn bei einem Hebelmechanismus die verbunden Gelenke und die einwirkenden Kraftfaktoren auf einer Linie sind) beginnt die Einspritzung und Feinstverteilung des Kraftstoffes in der heißen Luft im Brennraum. Die hohe Temperatur ist ausreichend, um den Kraftstoff von der Oberfläche verdampfen zu lassen und das Dampf-Luft-Gemisch sich entzünden kann. Der Dieselmotor wird als Zweitaktmotor oder als Viertaktmotor ausgeführt. Die Vorteile gegenüber des Ottomotors sind, dass der Wirkungsgrad höher ist und das er einen geringeren Ausstoß von CO2 hat.

1. Ansaugtakt: Reine Luft wird durch den nach unten gleitenden Kolben angesogen.

2. Verdichtungstakt: Der noch oben gleitende Kolben verdichtet die Luft und nimmt dabei Arbeit auf, die von der Welle entrichtet wird.

3. Arbeitstakt: Im oberen Totpunkt wird ist die Luft maximal verdichtet: Es herrschen sehr hoher Druck und Temperatur. Jetzt wird aus der schwarzen Einspritzpumpe schwerer Kraftstoff in die Luft eingespritzt. Sofort entzündet er sich durch die hohe Temperatur selber. Der Kolben wird nach unten gestossen, verrichtet dabei Arbeit.

4. Ausschiebetakt: Die verbrannten Abgase werden durch den erneut nach oben steigenden Kolben über ein zweites Ventil ausgestoßen.

Biografie von Nikolaus August Otto:

Nikolaus August Otto ist am 10 Juni 1832 als Sohn eines Bauers in Holzhausen an der Haide/Taunus geboren. Er begann nach der Schule eine Lehre als Kaufmann und verdiente später seinen Lebensunterhalt als Handlungsgehilfe in Köln und Frankfurt am Main. Mit seiner Ehefrau Anna Gossi hatte er 7 Kinder. Er stab am 26 Januar 1891.

Entwicklungsgeschichte des Ottomotors:

Schon 1862 machte er erste Experimente mit Viertaktern, aber da es keine richtigen Erfolge gab entwikelt er 1863 er zunächst eine einfacheres System, den Gasmotor          (2Takter).

Beim Gasmotor wurde Kraft noch nicht mit einer Krbelwelle auf eine Welle ubertragen sondern mit einer Zahntange.

1864 gründete er zusammen mit Ingeneur Eugen Langen die erste Motorenfabrik der Welt, die ,,N.A.Otto Cie”, die heutige Klöckner-Humbolt-Deutz AG in Köln. Aufgrund der nicht ausreichenden Leistung des Gasmotors holte Otto 1876 seine Pläne vom Vietaktprinzip (Ansaugen-Verdichten-Zündung-Ausstoß) wieder hervor und vollendete das Werk. Bei diesen Motor wird die Kraft bereits mit einer Kurbelwelle übertragen, aber er wird noch nicht mit Flüssigbrennstoff (Benzin…) angetrieben sondern wieder mit Gas.

Das Viertaktprinzip

Die Ventilsteuerung

Die Markteinführung von diesem Motor erfolgte 1867. 1884 erfand Otto die Elektrische Zündung, mit der es auch möglich war Flüssige Brennstoffe zu benutzen. Dazu brauchte man aber einen Apperat, der den Treibstoff Gasförmig macht, den Vergaser. Das Prinzip des Vergases lässt sich so erklären, dass eine Düse den Treibstoff ganz fein zerstäubt und durch den Unterdruck vom Motor angesaugt wird.

Funktionsprinzip Vergaser

Hier ist noch eine sehr gute Animation zum Viertakter:

Am 09.02.2012 fuhren wir zur Müllverbrennungsanlage Geiselbullach. Zunächst mal stellt sich natürlich die Frage: “Was hat eine Müllverbrennungsanlage mit Energie zu tun?” Unser Führer Werner Krieg konnte diese Frage sehr schnell beantworten. Denn die GfA (Gemeinsames Unternehmen für Abfallwirtschaft) Geiselbullach gewinnt durch das Verbrennen unseres Restmülls Strom und alles, was nicht für den Eigengebrauch genutzt wird, geht an das öffentliche Netz. Insgesamt wird ca. 61.027 MWh gewonnen und davon werden 48.642 MWh abgegeben. Davon werden 17.000 Haushalte mit Strom versorgt. Mit Hilfe einer PowerPoint-Präsentation erklärte uns Herr Werner die Vorgehensweise der Anlage.

Der erste Schritt passiert bei uns zuhause! Wir trennen den Müll. Der Restmüll und der Sperrmüll aus den Landkreisen Dachau und Fürstenfeldbruck kommt dann in großen LKW’s nach Geiselbullach. Dort wird bei der Pforte erstmal alles gewogen und kontrolliert, ob Dinge dabei sind, die nicht verbrannt werden dürfen. Der Sperrmüll wird erst verkleinert und danach wird der ganze Müll in den sog. Tiefbunker gekippt. Auf dem Weg dorthin geht der Abfall über eine Art Treppe, bei der jede zweite Stufe sich vor und zurück bewegen kann. Dadurch rutscht alles nach unten. Im Tiefbunker ist ein riesiger Kran, der dann alles vermischt und auf zwei Ofenlinien verteilt. Das Führerhaus des Krans konnten wir bei unserer Besichtigung auch sehen.

Von dort gelangt der Müll in den Ofen, in dem er dann bei bis zu ca. 1.000°C verbrannt wird. Der Ofen muss regelmäßig untersucht werden, weil er durch agressive Gase zerstört werden kann. Danach bleibt nur noch die Schlack, die dann in den Hof transportiert wird und mehrmals die Woche abgeholt wird. Bei dem Verbrennungsvorgang wird Wasser erzeugt und er wird durch Turbinen geleitet. Dieser Vorgang erzeugt den elektrischen Strom. nun bleiben nur noch giftige Gase. Die werden durch die Rauchgasreinigungsanlage geschickt und mehrmals untersucht, dass nichts in die Umwelt gelangt. Als erstes wird Backpulver hinzugeführt, dass beispielsweise Salzsäure abgefiltert werden kann. Danach kommen noch Gewebefilter, in denen bleibender Staub von der Verbrennung hängen bleibt. Das sog. Saugzuggebläse zieht die Rauchgase durch die ganze Anlage. Die gereinigten Rauchgase werden als nächstes kontrolliert, dass der Grenzwert eingehalten wird. Zum Schluss gehen die Gase aus dem Kamin. Und der Rauch, den man dort im Winter sehen kann, ist nur Wasserdampf! Die Reste, die von den Gasen abgefiltert wurden sind giftig! Sie werden in alte Salzbergwerke gebracht. Dort ist ein Hohlraum, der gefüllt werden muss, dass nichts einstürzt. Dafür werden diese Reststoffe feucht mit einer Lauge 700m unter die Erde gebracht. 2010 wurden insgesamt 110.899 t Müll in Geiselbullach angeliefert. Davon erzeugt ein Einwohner ca. 153kg pro Jahr. In einer Stunde kann die Verbrennungsanlage ca. 6t Abfall verbrennen.

Von einer Zentrale aus wird alles überprüft und gesteuert. Bei einem Fehler kann hier alles angehalten werden.

Die Firma wurde 1983 gegründet, hat ca. 70 Mitarbeiter und  zwei Lehrlinge. Der erste Ofen wurde schon 1975 gebaut. Allerdings wurde die ganze Firma 1996 umgebaut, weil neue strengere Grenzwerte eingführt wurden. Seit dem 01.06.2005 sind Deponien verboten, deshalb besitzt die Firma in Jedenhofen eine moderne Deponie, die nur noch einmal die Woche geöffnet hat. Dort können Materialien abgegeben werden, die nicht brennen, beispielsweise KMF, das für die Isolierung zum Dachdämmen verwendet wird. Bei Markt Indersdorf wird noch eine alte Deponie überwacht. Die Mitarbeiter werden geschützt, durch regelmäßige Kontrollen der Gesundheit, Pflege der Sicherheits- und Gesundheitspläne, regelmäßige Arbeitsplatzanalysen, strikte Kontrolle und Einhaltung der Unfallverhütungsvorschriften. Die Umwelt wird geschützt, durch laufende Aufzeichnung der Emmisionsdaten, Fremdüberwachung der Anlage durch das Bayerische Landesamt für Umweltschutz, kontinuierliche Weiterentwicklung der Abgasreinigung, sichere Entsorgung der Reststoffe und effiziente Notfall- und Alarmpläne. Ein aktuelles Thema ist das “Projekt Tomate”. Es soll ein neues Tomatenwachshaus entstehen und zum Wachsen brauchen Tomaten ständige Wärme. Die Wärme kann die GfA Geiselbullach über Rohre dort hin leiten. Weiter Informationen gibt es auf der Homepage: http://www.gfa-online.com/

Fernwärme:

Durch einen Wärmetauscher kann die Fernwärmeenergie in Heizenergie für Gebäude umgesetzt werden. Dadurch wird kein Heizkessel benötigt. Nutzer der Fernwärme tragen für den Umwelt- und Klimaschutz etwas bei, da es CO²-frei erzeugt wird. Weiter Informationen gibt es auf der Homepage: http://www.fernwaerme-bergkirchen.de 

Biogasanlagen breiten sich in Deutschland immer mehr aus, doch es wäre interessant zu Wissen, wie es überhaupt zu einem Bau kommt und was sonst noch alles zu wissen ist.
Durch Ausstellungen und Broschüren wurde das Thema Biogasanlagen bekannt, eine regenerative und lukrative Energiequelle. Viele Landwirte waren sofort überzeugt, da dies eine sichere Einnamensquelle ist, gegenüber den schwankenden Getreide- und Milchpreisen.

Biogasanlage in Schwalmtal-Krinsend
Quelle: http://www.ren.ag/download/2010BGASCHW.jpg

In Bayern beträgt die durchschnittliche Anlage 190KW bis 250KW. Umso weiter man ihn den Osten Deutschlands kommt, beträgt eine „kleine“ Anlage 650KW. Derzeit befinden sich ungefähr 8000 Anlagen in Deutschland. Die Größe einer Anlage hängt von der jeweiligen Flächenstruktur ab, je nach Maisertrag. Der Preis einer Anlage wird in Kilowatt berechnet, pro Kilowatt rechnet man etwa zwischen 4500 und 6000 Euro.

Steuerkasten einer Biogasanlage
Quelle: Selber

Für die Gasproduktion werden nachwachsende Rohstoffe, vor allem Mais-, Getreide- Grassilage und auch Zückerrübenschnitzel verwendet. Diese Energiepflanzen werden der Rinder- und Schweinegülle zugeführt. Die Mikroorganismen zersetzen das Substrat. Durch die Vergärung des Substrats in einem Luftdichten und dunklen Behälter entstehen Methangase, auch Faulgase genannt. Das Biogas hat einen Methangasgehalt von circa 52-54%. Die anderen 50% sind Kohlenstoffdioxid, Sauerstoff und Schwefel.
Mit dem Gas wird ein Motor betrieben, der einen Generator antreibt, der Strom erzeugt. Außerdem entsteht Abwärme. Der Strom wird ins Netz eingespeist, damit können elektrische Geräte betrieben werden, mit der Wärme werden Gebäude oder Trocknungsanlagen für Getreide oder Hackschnitzel geheizt.
Der Strom von Biogasanlagen ist der einzige Strom von erneuerbaren Energiequellen der steuerbar ist. Im Gegensatz zu Windkraft und Photovoltaik, die von Sonne und Wind abhängig ist, ist die Stromproduktion der Biogasablage von Hand steuerbar, Wind und Sonne sind nicht beeinflussbar.

Durch Biogasanlagen ist der Maisanbau um 5% gestiegen, dass sind deutschlandweit 20% von der Gesamtfläche. Der Boden nimmt bei richtiger Fruchtfolge keinen Schaden. Außerdem wird durch das Ausbringen des Endsubstrat auf den Acker, die Menge an chemischen Düngern eingespart, somit bleibt das Bodenlebewesen erhalten.
Das Erneuerbare-Energien-Gesetz – kurz EEG, schreibt strenge Richtlinien vor. Ein Beispiel dafür ist, dass der produzierte Strom zuerst ins Netz eingespeist werden muss, und danach erst verwendet werden darf.
In Zukunft werden Biogasanlagen einen großen Teil zur Stromproduktion beitragen. Doch durch das EEG von 2009 führte es zu einer Fehlentwicklung der Biogasanlagen, es entstanden Monokulturen, die Fruchtfolgen wurden nicht mehr eingehalten, die Ackerflächen für Lebensmittel verkleinerten sich. Durch das neue EEG von 2012 wurde dieser Entwicklung gestoppt. Außerdem ist der momentane Biogasanlagenbau nicht wirtschaftlich. Da die Politik auf den Völkermund reagierte und einen indirekten Stoppversuch einleitete. Obwohl mit dem neuen EEG von 2012, die Folgen des EEG von 2009 gebremst wurden, hatte aber der Völkermund von dem EEG von 2012 nichts bemerkt.

100 KW Motor mit Generator
Quelle: Selber
In der Zukunft wird versucht die Biogasanlagen noch effektiver zu gestalten. Der Anlagenbau hat erst vor 10 Jahren begonnen. Es wir außerdem an anderen Fruchtarten geforscht, um eine gleiche oder bessere Gasmenge zu erzielen. Pro Kilowatt Strom werden ungefähr 0,35Hektar Mais benötigt, zukünftig soll sich die Menge verringern. Außerdem wird an einem anderen Motorenmanagement gearbeitet, neben Motoren können auch Gasturbinen verwendet werden, doch der Preis bei einer 100KW Gasturbine liegt bei 400.000 Euro. In den Biogasanlagen steckt noch viel Zukunftsarbeit und Ausbaupotenzial.

Photovoltaik ist eine umweltfreundliche Art der Gewinnung von elektrischer Energie.

Der Aufbaue eines Sonnenkollektors sieht so aus: Die Solarzelle besteht aus einer positiv und einer negativ geladener Siliciumschicht. Fällt Sonnenlicht auf die Solarzelle, so setzen sich Elektroden frei. Durch die Bewegung der Elektroden entsteht elektrischer Strom. Dieser wird dann über Kabel meist in den Keller eines Hauses geleitet, wo er über Wechselrichter in das Stromnetz eingeführt wird.

Kurzinfos über Photovoltaik:

-          Lebensdauer: maximal 25 Jahre

-          Preis für 8 m² Photovoltaik mit Montage: ca. 10 000€

-          Energieertrag jährlich / m²: 200- 500 kW/h

-          Wortübersetzung: Photo = griechisches Wort für Licht

Volta  = italienischer Physiker

-           Energieumwandlung von der Sonne: ca. 20 %

Von außen ist es ein ganz normales Reihenhaus mit Solarplatten. Doch, laut der Süddeutschen Zeitung in Juli 2011, drinnen wohnt
ein „Pionier der Solarenergie“. Willi Kirchensteiner lehrt andere Lehrer von
ganz Europa über die Elektrotechnik. Vor 30 Jahren hat er mit Erneubaren
Energie angefangen und seit dem ging es nur Berg auf.

http://www.sueddeutsche.de/muenchen/dachau/energiewende-im-landkreis-der-sonnenanbeter-1.1117143

Bahtiri: Wie wandelt der
Motor den Strom in Bewegungsenergie um?

Kirchensteiner:
„Man kann aus Sonnenenergie über Photovoltaik Strom machen. Der Strom wird in einem
Akku speichern und aus dem Akku  betreibt
man dann den Motor für ein Elektroauto, zum Beispiel. Es geht nicht ohne einen
Akku.”

Bahtiri: Aus was besteht eine
Solarzelle?

Kirchensteiner:
“Man braucht zunächst mal Silicium. Silicium kommt auf der Erde sehr sehr
häufig vor und zwar der gesamte Sand der Wüste ist Quartzsand, ist Silicium.
Silicium ist das zwei häufigste Element auf der Erde. Sauerstoff ist das häufigste
und dann kommt Silicium schon. Überall wo Sand ist, das ist Silicium. Sand ist
nur Silicium plus Sauerstoff. Reines Silicium ohne Sauerstoff nennt man
metallurgisches Silicium. Das ist ungiftig. Das wird dann ganz fein zermahlen,
das ist Silicium Pulver, das wird eingeschmolzen in so großen Zylinder, so zwei
Meter lang und dann werden Scheiben geschnitten. Daraus entstehen
Solarzellen.”

Bahtiri: Könnte man was
anders außer Silicium nehmen?

Kirchensteiner: „Es gibt andere Stoffe auch,
aber andere Stoffe sind nicht so häufig. Zum Beispiel könnte man Kupfer
nehmen. Selen, das sind andere Stoffe, Germanium ist ein solcher Stoff, oder ja,
das sind so die wichtigsten, es gibt dann andere, die sind sehr giftig, Kadmium
zum Beispiel, Kadmium wär auch ein Stoff der geeignet ist aber der ist sehr
giftig und ideal ist Silicium weil Silicium ist grenzenlos vorhanden, die ganze
Wüste ist voller Silicium, es ist ungiftig. Man hat nur einen Nachteil, bei der
Herstellung braucht man selber viel Energie. Man muss den Sand schmelzen und
das kostet viel Energie aber man kann heute sagen die Herstellung einer solcher
Silicium Solarzelle wird für die Herstellung Energie benötigen aber diese
Energie wird zurück geleifert. Bei der Sonneneinstrahlung in Deutschland
liefert einer solche Zelle in einem Jahr die gesamte Energie zurück die für die
Herstellung benötigt wurde. Kann man heute sagen, dass sind die Zahlen die
heute gelten. Die Lebensdauer einer solchen Zelle ist aber mindestens 20 Jahre.
Die Anlage die hab ich vor 22 Jahren aufgebaut diese Module, die siehst du ja,
die gehen wie am ersten Tag. Die liefern Strom sobald die Sonne strahlt bekomm
ich jede Menge Strom. Viele Leute sagen man muss mehr Energie aufwenden für die
Herstellung als diese Zellen liefern: Das stimmt nicht. “

Bahtiri: Das stimmt nicht?

Kirchensteiner:
„Das ist das Problem auch warum es so wenig Solartechnik gemacht wurde weil
sehr viele die große Bosse von der Atomkraftwerk, die wollen das nicht.“

Bahtiri: Weil die kein Geld
verdienen wurde, verstehe ich das richtig?

Kirchensteiner: „Sie verdienen kein Geld und die sagen, „Wo kommen wir hin?“
wenn jeder könnte sich solcher Module auf das Dach schaben und macht das Strom
selber, dann verdienen sie nichts mehr und deshalb bringen sie  sehr
viele Lügen in Umlauf. Das stimmt alles nicht und das ist auch wichtig
für die Schule. Wir müssen junge Menschen die Wahrheit sagen und sehr viele,
auch in Zeitungen, sehr viele Presseleute werden bezahlt von der Atomindustrie
und sie schreiben nur das, was diese ihnen sagen. Sie bekommen dafür wieder
Geld, das ist leider so. und deshalb ist es schwierig und hat sehr lange
gedauert bis in Deutschland diese Technik genutzt wurde. Aber ich bin fest
davon überzeugt und ich hab es selber, immer selber, ausprobiert, selber entwickelt
und auch gebaut, ich weiß es ist billiger, es ist absolut umweltfreundlich.
Hier scheint nur die Sonne drauf, es gibt kein Gift, kein Lärm, wir sagen es
ist ein Geschenk Gottes, weil wir Menschen wollen es bequem haben, wir wollen
am Abend fernsehen schauen, wir wollen Musik hören, dazu brauchen wir Strom
aber wenn wir den Strom über Atomenergie machen oder aus Öl und Gas dann
zerstören wir die Umwelt.“

Bahtiri: Sie meinen dann was damals in
Japan passiert ist, Fukushima?

Kirchensteiner:
„Ja, Fukushima. Kein Mensch hat geglaubt das so was passiert und es wird immer
wieder gesagt, „Ein Atomkraftwerk ist sicher“, es gibt keine Sicherheit,
Atomenergie ist absolut Lebensgefährlich.“

Bahtiri: Es ist auch unberechenbar.

Kirchensteiner:
„Es ist unberechenbar, ja. Man kann sagen, gut, wenn man Glück hat dann
passiert die nächsten 1000 Jahre nichts aber es kann genauso sein dass morgen
ein Atomkraftwerk wieder explodiert und dann müssen Millionen von Menschen
ihren Heimat verlassen. Warum soll man solche Gefahr eingehen wenn man Energie
so schön machen kann, nur aus der Sonne. Aber ein Nachteil ist, diese Energie
steht nur zu Verfügung solange der Sonne scheint. Jetzt brauch ich Lösungen,
wir müssen speichern.“

Bahtiri: Wie funktioniert ein solches Speicher?

Kirchensteiner:
Es wird wieder Elektronen verwendet und wir wandeln jetzt elektrische Energie
in chemische Energie um. Und aus chemischer Energie kann ich wieder elektrische
Energie zurück gewinnen. Es ist umwandelbar.“

Bahtiri: Wie erzeugt die Solarplatte Strom?

Kirchensteiner: “Die Funktion ist
jetzt, wenn der Sonne, kann man Licht auch verstehen als Lichtteilchen.
Lichtteilen sind Fotonen. Das Licht ist ein Strom von Fotonen und diese
Lichtteilchen die treffen auf solche Silicium Atome. Ein solches Atom besteht
aus einem Kern und Elektronen die kreisen aus herum und die Lichteilchen die
treffen solche Elektronen. Dadurch fängt das Elektronen zu zittern, diese
Elektronen wenn die sehr stark zittern dann lösen die sich von der Kraft zum
Kern, so normalerweise ist innen ein Kern und außen kreisen die Elektronen und
der Kern zieht die Elektronen an so dass durch die Fliehkraft nach außen und
der Anziehungskraft das Kerns ist ein Gleichgewicht, wenn jetzt ein
Lichtteilchen ein Elektron trifft dann kann es sein das diese Elektron so weit
weg geschossen wird das es nicht mehr angezogen wird. Dann ist es frei, man
spricht dann von einem freien Elektron, normalerweise sind Elektronen immer
gebunden und freie Elektronen ist nichts anders als Strom. Strom sind freie
Elektronen.“

Bahtiri: Ist ein Solarmotor
effektiver als ein Verbrennungsmotor?

Kirchensteiner:
ja, Auf jeden Fall. Ein Verbrennungsmotor, wenn man auf die Effektivität
geht,  dann wissen wir ein normaler
Automotor ist ein Verbrennungsmotor, es wird Benzin verbrannt und  ich bekomme mechanische Energie, etwa mit
einer Effizienz von, bei einem Automotor sagt man 30-40% der eingesetzten
Energie wird Bewegungsenergie und beim Auto bis diese Bewegungsenergie des
Motors übertragen wird auf die Räder und sich das Auto dann bewegt, das sind
nur noch 10%. Zunächst Mal von der Energie in Benzin sind 100 drin. Der Motor
nutzt etwa 30%. Von Motor bis zu den Rädern, hab ich wieder Verluste, dann hab
ich etwa noch 10% Bewegungsenergie.“

Bahtiri: Wie viel Prozent der
Sonnenenergie wird zu Strom verwandelt?

Kirchensteiner:
„Diese Zellen wandeln 15-20% des Lichtes in Strom.“

Bahtiri: Wie viel Prozent des erzeugten Stroms wird zur Bewegungsenergie
umgewandelt?

Kirchensteiner:
„Beim Auto Verbrennungsantrieb sind wir auf der Straße was über die Räder
kommt, sind nur noch 10%. Beim Elektroauto kann man ungefähr sagen, 80-90%.
Weil die Motoren, allein der Verbrennungsmotor hat eine Wirkungsgrad etwa von 30%.  Also 100% Benzin,  30% ist im Motor,  der Elektromotor hat mindestens 90%, also ist
er dreimal so hoch und deshalb hat dann das gesamte Elektroauto eine
wesentliche höhere Effizienz. Und müssen wir natürlich sagen, wenn die Energie
für das Elektroauto aus der Sonne kommt dann hat diese Energie nichts gekostet.
Wir haben nicht aus der Erde mit Erdöl, Benzin, und so weiter.“

Bahtiri: Hat der Solarantrieb
eine positive Zukunft ihrer Meinung nach?

Kirchensteiner:
„Ja, weil wir keine Emissionen haben.
Also keine Produktion von Schadstoffe, von Gas. Jedes Auto hat ein
Auspuff und das kommen gase heraus die die Umwelt belasten.  Vor allem das treibhausgas CO2, Kohlendioxid.
Natürlich auch giftige Bestandteile, die einfach die Atemluft belasten und
schädigen. Ein Elektromotor hat keine, ist sehr leise, und der hat kein Schadstoff
Emissionen und er ist sehr langlebig. Ein Elektromotor  lauft 20-30 Jahre, ein Automotor gehen in 10 Jahren normalerweise kaputt.“