Environmental Engineering Reference
In-Depth Information
Internet und Handy haben uns vorgemacht, wie schnell sich neue Technologien durch-
setzen können. Vor allem der Ausbau der Windkraft und der Photovoltaik erfolgen derzeit
rasant, mit Wachstumsraten, die an die Einführung des Internets und des Mobilfunks
erinnern. Deutschland war lange Zeit Vorreiter bei der Nutzung erneuerbarer Energien.
Bereits 2011 wurde hier die millionste Solaranlage eröffnet
(Abbildung 1.6)
. Andere
Länder wie China sind aber inzwischen dabei, Deutschland die Führungsrolle beim Solar-
energieausbau streitig zu machen. Bei der Windenergie hat China Deutschland als
wichtigsten Markt bereits vor einigen Jahren abgelöst. Selbst der Windenergieausbau in
den in Sachen Klimaschutz nicht gerade ambitionierten USA erfolgt deutlich schneller als
in Deutschland. Kein Zweifel: Das Zeitalter der erneuerbaren Energien hat bereits weltweit
begonnen. Schon bald werden sie die Dominanz der fossilen Energien brechen. Es bleibt
nur die Frage, ob die Ablösung schnell genug gelingt, um den ebenfalls immer schneller
voranschreitenden Klimawandel noch rechtzeitig stoppen zu können. Die Chancen dafür
stehen aber möglicherweise besser als viele derzeit zu hoffen wagen.
1.2
Energiebedarf - wer was wo wie viel verbraucht
Der Energiebedarf auf der Erde ist höchst unterschiedlich verteilt. Sechs Staaten der Erde,
nämlich die China, USA, Russland, Indien, Japan und Deutschland verbrauchen mehr als
die Hälfte der Energie.
Energie kann gar nicht verbraucht werden
Wer gegenüber seinem Physiklehrer schon einmal geäußert hat, dass der Energiever-
brauch viel zu hoch sei, wird mit Sicherheit auf Unverständnis gestoßen sein - nicht,
weil der Physiklehrer ein mangelndes Verständnis für die Energieproblematik der Erde hat, son-
dern weil Naturwissenschaftler den Energieerhaltungssatz verinnerlicht haben. Danach kann
Energie weder verbraucht noch erzeugt, sondern nur von einer Form in eine andere umgewan-
delt werden.
Betrachten wir einmal das Beispiel Auto. Dass das Auto viel verbraucht, spüren wir bei jedem
Volltanken. Das vom Auto benötigte und von uns teuer bezahlte Benzin ist eine Art von
gespeicherter chemischer Energie. Durch Verbrennung entsteht thermische Energie. Diese wird
vom Motor in Bewegungsenergie umgewandelt und an das Auto weitergegeben. Ist das Benzin
verbraucht, steht das Auto wieder. Die Energie ist dann jedoch nicht verschwunden, sondern
durch Abwärme des Motors sowie über die Reibung an den Reifen und mit der Luft als Wärme
an die Umgebung abgegeben. Diese Umgebungswärme kann aber in der Regel von uns
Menschen nicht weiter genutzt werden. Aus Umgebungswärme werden wir nie wieder Benzin
herstellen können. Durch die Autofahrt wird der nutzbare Energiegehalts des Benzins in nicht
mehr nutzbare Umgebungswärme überführt. Für uns ist diese Energie also verloren und damit
verbraucht, auch wenn dies im physikalischen Sinne nicht korrekt ist.
Anders sieht es beispielsweise bei einer Photovoltaikanlage aus. Sie wandelt die Sonnenbestrah-
lung direkt in elektrische Energie um. Es wird gerne davon gesprochen, dass eine Solaranlage
Energie erzeugt. Physikalisch ist auch dies nicht korrekt. Die Solaranlage wandelt lediglich
schlecht nutzbare Solarstrahlung in hochwertige Elektrizität um.
