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Photovoltaik - eine Einführung

Wozu braucht man erneuerbare Energien?

Abb.1
Anteile der Energieträger an der weltweiten Primärenergiever- sorgung im Jahr 20091)

Im Jahr 2009 wurde die Welt mit insgesamt 12.150 Megatonnen Rohöleinheiten, kurz RÖE, aus Primärenergieträgern (siehe Primärenergie) versorgt.2) Das entspricht etwa 498EJ3). Mehr als 80% der Energie wurden aus fossilen Energieträgern gewonnen. Viele erneuerbare Energien, wie Geothermie, Solarenergie, Windkraft und weitere, sind unter "Andere" zusammengefasst.

Weil ernsthafte politische Bestrebungen fehlen, um den Ausstoß großer Mengen klimaschädlicher Gase weltweit einzudämmen, erwarten Wissenschaftler, dass die weltweiten Temperaturen bis zum Ende des 21. Jahrhunderts im Durchschnitt um 1 bis 6°C steigen und zu einem erheblichen Klimawandel führen.4) Diese Emissionen stammen vor allem aus fossilen Brennstoffen, mit denen nahezu 80% der weltweiten Energieversorgung gedeckt werden (Abb. 1) . Dazu zählen u.a. Stein- und Braunkohle, Erdöl sowie Erdgas. Bei der Umwandlung dieser Energieträger in nutzbare Energie - in den meisten Fällen Wärme - werden die Kohlenstoff-Verbindungen verbrannt, wobei große Mengen an Kohlendioxid (CO2) freigesetzt werden, was als Hauptursache für den anthropogenen, also durch menschliche Aktivitäten erzeugten, Treibhauseffekt gilt. Nicht nur aus diesem Grund gibt es in der Industrie und der Wissenschaft große Bestrebungen, umweltfreundlichere Energiequellen zu erschließen. Hinzu kommt, dass die fossilen Brennstoffe endlich sind. Durch die zunehmende Förderung und den steigenden Verbrauch steigen ihre Preise - und damit auch die Strompreise.

Abb.2
Die Nutzung erneuerbarer Energien wie der Windkraft erzeugt kein oder nur wenig Kohlendioxid.

Um den Klimawandel so stark zu begrenzen wie möglich, scheinen zwei Ansätze unabdingbar: den Energieverbrauch zu reduzieren und bei der weltweiten Energieproduktion künftig mehr auf sogenannte regenerative oder erneuerbare Energien als auf fossile Energieträger zu setzen. Wind- und Wasserkraft, Photovoltaik und Solarthermie, Biomasse und Biogas in Kombination mit Brennstoffzellen, Meeresströmungs- sowie Gezeitenkraftwerke erscheinen derzeit als vielversprechende Möglichkeiten, um effizient Energie zu erzeugen, ohne dabei große Mengen CO2 zu emittieren.

2)Eine Tonne RÖE entspricht etwa 41GJ (bei einer Rohöldichte von 0883 kg L-1 ). Dieser Wert variiert mit der Dichte des Rohöls, auf das Bezug genommen wird.
3)EJ ist die Kurzschreibweise für Exajoule. 1EJ entspricht 18J.
4)Cubasch, U.; Meehl, G. A. (2001): The Scientific Basis - Projections of Future Climate Change. In: Climate Change 2001. Cambridge University Press , 525-582
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