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Die Onshore Windkraft – alles, was Sie darüber wissen sollten.

Unter Onshore Windkraft wird sehr oft die Windenergie am Land bezeichnet, die als treibende Kraft der Energiewende verwendet wird. Besonders in den letzten paar Jahren hat sich diese Windkraft in erneuerbare Energien entwickelt, die heute eine sehr große Rolle spielt. Dank dem Strommixanteil ist diese Energie heute für mehr als die Hälfte des erneuerbaren deutschen Stroms zuständig. Sehr viele Haushalte entscheiden sich deshalb dazu, die Onshore Windkraft zu benutzen. In den letzten Dekaden ist die Anzahl der Windräder, neben der Leistungsfähigkeit der einzelnen Anlagen, massiv gestiegen. Nebenbei führte das auch zu einer Steigerung der Volllaststunden, weshalb sich die Produktion von Windstrom drastisch erhöhte. Somit versorgt eine moderne Windenergieanlage ca. 2.000 bis 3.500 Haushalte mit Strom. Die Leistungsfähigkeit der Onshore Windkraft wird erst über die Kosten deutlich gemacht. Es gibt sehr viele erneuerbare Energien, aber diese ist darunter die kostengünstigste. Das liegt daran, dass eine EEG-Vergütung für einen solchen Windstrom unter 9 Cent pro Kilowattstunde liegt. Das ist lediglich auch der Grund, wieso sich sehr viele Menschen heutzutage genau für diese Versogungsart mit Strom entscheiden. In Deutschland befinden sich die meisten Windenergieanlagen in den nördlichen, sowie auch in den mitteldeutschen Bundesländern. Dafür sind besonders technologische und politische Entwicklungen wichtig, denn diese sorgen dafür, dass die neu gebauten Anlagen mehr und mehr in den Bundesgebieten verteilt werden. Am Land ist die Windenergie besonders angesagt, weshalb auch die Anzahl der arbeitslosen niedriger wird. In Deutschland gab es vor ein paar Jahren ca. 150.000 Menschen, die im Industriestandort Deutschlands gearbeitet haben. Deshalb ist die Onshore Windkraft sehr wichtig für die Wertschöpfung.

Sind erneubare Energien ein Gewinn für alle?

Wenn man gute regenerative Projekte schafft, dann können daraus alle Seiten profitieren. Darunter versteht man sowohl die Betreiber der Anlagen und die beteiligten Gemeinden, als auch die Planer und die daran beteiligten Bürger. Beim Bauen und Betrieben dieser Windenergieanlagen werden neue Arbeitsplätze eröffnet. Wenn zum Beispiel ein Bürgerwindpark gebaut werden soll, dann werden alle Aufträge, inklusive Wegebau, Fundamente oder Dienstleistungen an die regional ansässigen Firmen zugeteilt. Dabei verschaffen sich auch die landwirtschaftlichen Betriebe ein bestimmtes wirtschaftliches Standbein, wobei alle Gewerbesteuern in die kommunalen Kassen fließen. Für die Gemeinden sogar ist diese Art von Energie ein großer Profit. Diejenigen, die ihre Energieversorgung auf Erneuerbare Energien umstellen wollten, nutzen diese Situation und bieten ihr Engagement als Tourismus-Magnet für die Besucher aus der ganzen Welt an. Es gibt sogar kleinere Gemeinden, die die erneuerbaren Energien als eine Art Geldgewinn nutzen. Das liegt daran, dass diese Windenergie die zweite meist benutzte Energie in Deutschland ist. Für diejenigen, die in der Nähe einer solchen Windanlage wohnen, ist der Profit noch größer, weshalb sie sich immer wieder für einen solche Energiezufluss entscheiden.

Positive Haltung gegenüber der Onshore Windkraft

Eine sehr große Anzahl der Menschen hat eine positive Haltung gegenüber dieser Windkraft. Das hat sich durch die Umfragen gezeigt, die die Meinungsforschungsinstitute vollbracht haben. Die Meinung von Rolf Hinrichs und dem Volk ist eigentlich auf denselben Standpunkt gebracht:

Es wäre besser, Wind und Sonne als erneubare Energien zu benutzen, da man so einen besseren Profit haben und gesünder leben kann.

Das würde neue Türen in eine bessere Welt öffnen. Deshalb sind sehr viele Bürger der Meinung, dass solche Anlagen gebaut werden sollten, besonders in Industriestädten oder Bereichen, die sehr viel Strom gebrauchen. Dafür gibt es natürlich auch besondere Gründe. Mit solchen Windlagen hat man eine gewisse Unabhängigkeit von Brennstoffen wie es Kohle, Öl und Gas sind. Nebenbei fördert man damit eine positive Auswirkung auf die Umwelt und den Klimaschutz, sowie auch auf die Schaffung von Arbeitsplätzen. Wenn man bedenkt, dass auch neue Generationen kommen werden, sind diese Windanlagen die am besten geeigneten Energieträger.

Natürlich gibt es auch diejenigen, die nicht gerade zufrieden mit solchen Energiemethoden sind. Um das zu verhinder, will BWE die Bürgerinnen und Bürger über das geplante Vorhaben informieren, damit sie aller Vorteile einer solchen Energie bewusst werden.

Der Naturschutz mit Windenergie

Da heutzutage der Klimawandel sehr große Schaden verursacht, ist die Onshore Windkraft eine neue Methode, um das Verbreiten solcher Schaden zu verhindern. Nebenbei trägt eine solche Energiewende auch zum Natur- und Artenschutz bei. Es sollte aber darauf aufmerksam gemacht werden, dass auch der Bau dieser Windenergieanlagen einen bestimmten Eingriff in die Natur darstellt. Deshalb werden bei der Planung strenge Gesetze befolgt, damit man zusätzlich auch den Schutz der bestimmten Vogel- und Fledermausarten gewährleisten kann. Da in diesen Bereich eine zwanzigjährige Erfahrung besteht, werden heutzutage vor jedem Bau die Einflüsse der Windenergieanlagen auf die Umwelt geprüft. Diese müssen dann mit den Gesetzen der örtlichen Naturschutzbehörden übereinstimmen, damit der Bau überhaupt erfolgen kann. Dafür gibt es bestimmte Gesetze, die im Baugesetzbuch vorgeschrieben sind. Es heißt, dass eine Windenergie unzulässig ist, wenn die Belange des Naturschutzes diesem entgegenstehen. Diese Belange ergeben sich sowohl aus dem Bundesnaturschutzgesetz, als auch aus den Naturschutzgesetzen der bestimmten Länder.

Berücksichtigung von Vögeln und Fledermäusen bei der Planung

Bei der Auswahl bestimmter Standorte für eine Onshore Windkraft, werden die bestimmten Tierarten in Betracht gezogen. Besonders Acht wird auf die streng geschützte Naturschutzgebiete gegeben, denn diese sind ein Lebensort für Vogelbrut- und –rastgebiete. Das heißt, dass immer vor dem Verfahren des Baus dieser Windanlagen geprüft wird, welchen Einfluss diese auf die in der Nähe stehenden Lebensräume und Durchzugsgebiete der Vogel- und Fledermausarten haben können. Der Einfluss muss fast unsichtbar und unbemerkbar sein, damit man überhaupt eine Genehmigung dazu bekommt, erneubare Energien auf diesem Territorium zu verwenden. Deshalb wird fast jedes Projekt mit faunistischen Untersuchungen geprüft. Weitere zu beachtende Kriterien werden aus dem Artenschutz abgeleitet. Laut Gesetz ist es streng verboten, Tiere, die zu einer besonders geschützten Art gehören, zu töten, sie zu verletzen oder ihren Lebenslauf zu stören. Weiterhin ist er verboten, ihren besonderen Fortpflanzungs- und Ruhestätten zu beschädigen oder sie vollkommen zu zerstören. Vor allem können Lebensräume von bestimmten Vögeln und Fledermäusen durch die Errichtung von Windenergiebauten gestört werden. Eine besondere Tierart, die geschützt ist, ist der europäische Uhu. Deshalb werden in bestimmten Forschungen Lösungen dafür angeboten, wie man am besten diese Tierarten schützen kann. Somit werden bestimmte lokale Federmauspopulationen, darunter insbesondere die hochfliegenden Arten, bei den Planungs- und Genehmigungsverfahren in Betracht gezogen. Dabei wird versucht, keine der beiden beteiligten Seiten zu schaden. Deshalb wird versucht, einen Kompromiss zu machen, indem die Bauten, die in der Nähe dieser geschützten Bereiche aufgebaut werden, besondere Bedingungen erfüllen müssen, um überhaupt benutzt zu werden. Somit erhöht man das Gewissen der Menschen gegenüber den geschützen Arten und macht zusätzlich die Windenergie und deren Bauten noch umweltfreundlicher.

Windenergie auf dem See

Es ist aber nicht nur der Fall bei den Tieren, sondern auch bei anderen natürlichen Phänomenen, dass sie wegen dieser Bauten in Gefahr geraten. Darunter zählt man auch den See, der als natürliches geschütztes Bereich bezeichnet wird. Um überhaupt eine Genehmigung für den Bau in der Nähe eines Sees zu bekommen, müssen sehr viele Prüfungen stattfinden. Diese Prüfungen werden dann durch das Bundesamt für Naturschutz und auch durch das Bundesministerium für die Umwelt, den Naturschutz und den Bau vorgeschrieben. Dieses Bundesamt untersucht dann alle möglichen Auswirkungen, die eine Windkraft auf die Meereswelt haben kann. Dabei werden die Auswirkungen vor, während und nach dem Bau testiert, damit man am Ende ein umfassendes Bild bekommen kann. Ziel eines solchen Monitorings ist eigentlich, die negativen Effekte rechtzeitig zu erkennen und sie dann entweder steuern oder eliminieren. Es wichtig zu wissen, welche Auswirkungen diese Bauten auf die Natur haben können, denn nur so kann man sich gegen sie wären. In der Regel sind diese sehr gering, wenn man sie mit den Auswirkungen anderer Stromquellen vergleicht. Doch man muss immer vorsichtig sein. Obwohl diese Windenergie positive Beiträge zum Klimaschutz leistet, sollte man sie immer im Auge behalten. Nebenbei führt diese Windenergie zwar zur Erhaltung der Biodiversität und reduziert die Nutzung fossiler Brennstoffe, kann sie manchmal Schaden verursachen. Man muss also immer vorsichtig sein und alles vorher gut überprüfen, denn ein falscher Schritt und man kann der Umwelt großen Leiden antun. Damit also diese Schäden verhindert werden, werden heutzutage besondere Flächen für den Bau solcher Windanlagen gewählt, die entfernt von geschützten Bereichen sind. Somit trägt man der Gesundheit der Natur bei und sorgt nebenbei für einwandfreie Anlagen.

Die Windanlagen in der Zukunft

Da die Windanlagen eine hohe Popularität genießen, wird vorausgesagt, dass sie auch in der Zukunft verbreitet werden. Das liegt daran, dass sie umweltfreundlich sind und versuchen, so zu bleiben. Heutzutage muss man daran denken, dass die fossilen Energien schneller verbraucht werden als früher und dass man mit diesem Tempo in ein paar Jahren sehr knapp mit denen wird. Deshalb sehen viele Menschen eine Lösung in Windanlagen. Auch die Solaranlagen werden benutzt, doch diese sind dann immer teurer und sind eine zu große Investition für einfache Menschen. Die Windanlagen können natürlich auch jede Menge Geld kosten, aber wenn man berechnet, wie viel Gutes man der Umwelt damit tut und wie viel Geld man durch die Jahre sparen kann, dann lohnt es sich in der Tat. Man muss jedoch die Menschen darüber informieren, wie gut diese Windanlagen eigentlich sind und welche Vorteile sie haben. Nur wenn man den Menschen diese Windanlagen als etwas Gutes vorstellt, kann ein Fortschritt erwartet werden.

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Windkraft auf hoher See – Offshore Anlagen und ihre Nebenwirkungen

Die Windkraft ist eine der wichtigsten erneuerbaren Energien, kaum ein Landstrich in Deutschland hat noch keine der markanten Windräder. Vor den Küsten werden in Nord- und Ostsee immer mehr sogenannte Offshore Windkraftanlagen errichtet, fast tausend Turbinen waren 2016 bereits in Betrieb. So erstrebenswert die sogenannte Energiewende auch sein mag, der Bau, der Betrieb und letztendlich auch die Wartung dieser Anlagen werfen Fragen auf, denn die Auswirkungen von Offshore-Windparks auf die Meeresnatur und -umwelt sind noch nicht gänzlich erforscht: Wie reagieren See- oder Zugvögel auf die teils mehr als 150m hoch aufragenden Anlagen, was tut sich am Meeresboden und wie störend nehmen Wale und Fische den Baulärm eigentlich wahr? Der unter Artenschutz stehende Schweinswal, der „Flipper“ der Nordsee, bevorzugt als Lebensraum ruhige Küstenbereiche von etwa 20 Metern Tiefe. In der südlichen Nordsee und damit auch im Einzugsbereich und Baugebiet dänischer und deutscher Offshore-Windkraftanlagen liegt die Kinderstube der Schweinswale, von denen es noch etwa dreihunderttausend Stück gibt. Beim Bau von Windkraftanlagen werden für jedes Windrad vier gigantische Stahlrohre etwa 50 Meter tief mit einem speziellen Hammer in den Meeresboden gerammt. Sie bilden das notwendige stabile Fundament einer Anlage. Dieser Rammvorgang dauert Stunden oder Tage, und es sind zwischen zehn- und zwanzigtausend „Hammerschläge“ pro Fundament nötig. Dabei entsteht unter Wasser bei jedem Schlag ein enormer Lärm, der sich in einem weiten Radius rund um die Baustelle ausbreitet.

Wie Fledermäuse navigieren und jagen Schweinswale mittels hochsensibler Echolokation: sie „hören“ Hindernisse oder Beutetiere. Es ist also kaum verwunderlich, dass Schweinswale mit ihrem feinen Gehör die Flucht ergreifen, wenn ihr Lebensraum plötzlich zur Baustelle wird. Untersuchungen haben gezeigt, dass die intelligenten Meeressäuger die Baustelle einer Offshore Windkraftanlage in einem Umkreis von bis zu zwanzig Kilometern meiden. Und das aus gutem Grund, denn der sogenannte Rammschall kann das empfindliche Gehör der Tümmler vorübergehend schädigen oder die Tiere sogar ernsthaft verletzen. Für das betroffene Tier kann das schwerwiegende Folgen haben, denn schwerhörige oder gar taube Wale haben massive Probleme bei der Nahrungssuche und der Fortbewegung. Nicht zuletzt beeinträchtigt der Lärm auch die Kommunikation der Wale untereinander. Aber nicht nur die Braunen Tümmler, sondern auch Seehunde, Kegelrobben und Fische sind von dem Rammschall während der Bauarbeiten an einer Offshore Anlage betroffen.

Um diese Lärmbelastung zu verringern und den strengen Genehmigungsauflagen für Offshore Windparks zu genügen werden immer neue Techniken zum Schallschutz während der Bauphasen entwickelt.

Beobachtungen in dänischen Windparks weisen aber erfreulicherweise darauf hin, dass sich die Schweinswale vom Baulärm nicht vollständig vergrämen lassen, sie kehren offenbar in ihre angestammten Gebiete zurück. Auch Fische sehen die Unterwasserbaustellen relativ gelassen, sobald sich der größteAufruhr gelegt hat, sie profitieren sogar davon. Um eine Erosion des Meeresbodens rund um die Windradfundamente zu verhindern werden diese oft mit großen Steinen oder anderem schwerem Material eingefasst. Dadurch und durch die Auswahl besonders geeigneten Materials bilden sich künstliche kleine Riffe, die vielen Kleinlebewesen wie Muscheln, Seeanemonen und Krebsen besonders gute Lebensbedingungen bieten. Größere Fischarten, die in den künstlichen Riffen reiche Nahrung und optimale Vermehrungsbedingungen vorfinden, lassen dann nicht lange auf sich warten. Da innerhalb der Offshore Windparks ein Fischereiverbot herrscht, können sich die Bestände von Fischen und Weichtieren dort gut erholen. Muscheln und Anemonen, die anderswo durch die Schleppnetzfischerei beschädigt werden, finden hier ungestörte Lebensmöglichkeiten. Von den Befürwortern der erneuerbaren Energien wird oft übersehen, dass die von den Windkraftanlagen erzeugte Energie auch transportiert werden muss. Die Stromkabel, die von den Offshore Anlagen wegführen, erzeugen während des Betriebs nicht nur Wärme, sondern auch elektromagnetische Felder am Meeresboden. Untersuchungen in Großbritannien ergaben, dass diese elektromagnetischen Felder das Jagdverhalten und die Orientierung von Fischen wie Haien und Rochen beeinflussen können. Auch Aale werden auf ihrer Wanderung zu den Flussmündungen vom rechten Weg abgebracht. An dieser Thematik und den konkreten Zusammenhängen wird zur Zeit allerdings noch geforscht.

Die Nutzung erneuerbarer Energien hat aber nicht nur unter, sondern auch über Wasser Auswirkungen, denn die Offshore Windparks in Nord- und Ostsee liegen im Zentrum einer gigantischen Flugreiseroute: Zweimal jährlich überqueren Millionen und Abermillionen von Vögeln das Meer, um von ihren Brutgebieten in ihre Winterquartiere und zurück zu gelangen. Umweltschützer befürchten nicht nur, dass ungünstig geplante Offshore Windkraftanlagen Barrieren darstellen könnten, die den Vögeln ihre Flugrouten versperren. Auch das Risiko des Vogelschlags wird vor allem in der Öffentlichkeit heftig und kontrovers diskutiert, nicht zuletzt weil aufmerksame Spaziergänger immer wieder tote Vögel auffinden, die unter einer Windkraftanlage liegen. Bei den Zugvögeln unterscheidet man sogenannte Tagzieher und Nachtzieher. Tagzieher sind Vogelarten, die auf dem Wasser landen können, wie z.B. Enten und Gänse. Nachts oder wenn es einen Schlechtwettereinbruch gibt, lassen sie sich auf dem Wasser nieder, bei guter Sicht und tagsüber umfliegen sie Beobachtungen zufolge die Offshore Windkraftanlagen. Landvögel wie Drosseln und Finken können dagegen nicht auf dem Wasser landen, sie müssen das Meer non stop überqueren. Bei gutem Wetter fliegen sie in einer Flughöhe, die deutlich über den Turbinen liegt und sind nicht gefährdet, aber bei schlechtem Wetter, Nebel oder Regen, fliegen sie tiefer und können dadurch tatsächlich in die Windräder geraten. Eine geeignete Beleuchtung oder auch einfach im Bedarfsfall eine vorübergehende Abschaltung der gesamten Anlage könnte dem vorbeugen, empfehlen Experten. Eine zu starke Beleuchtung wiederum kann dazu führen, dass die Landvögel beim nächtlichen Zug über das offene Meer abgelenkt werden und versehentlich in die Anlage hineinfliegen. Experten raten daher dazu, die Beleuchtung der Anlagen während der Zeiten des Vogelfluges entsprechend anzupassen. Aufwändige Untersuchungen mit Radar und Infrarotkameras in dänischen und schwedischen Windparks haben gezeigt, dass Zugvögel tags und nachts im Allgemeinen gut auf die Anlagen reagieren und ihnen ausweichen und es kaum zu Kollisionen kommt.

Vogelforscher empfehlen dennoch, Offshore Windkraftanlagen möglichst abseits von Zugrouten und weit entfernt von der Küste zu bauen.

Das Meer ist aber nicht nur Flugroute, sondern auch ein Lebensraum für spezialisierte Wasservögel. Fachleute sprechen vom Habitat. Der Bau und der Betrieb von Anlagen zur Gewinnung von Strom aus erneuerbaren Energien kann diesen Lebensraum in der Tat sehr empfindlich stören. Zwar gibt es einige Arten, die sich von einer Offshore Anlage im feuchten Wohnzimmer nicht besonders beeindrucken lassen Insbesondere Enten scheinen sich mit den grossen Turbinen anfreunden zu können, wenn der Bau erst einmal abgeschlossen ist: In schwedischen Windparks zeigte sich die Eisentenpopulation ungestört, in Dänemark blieben die Eiderenten ihrem Wohnort treu. Andere Vogelarten jedoch meiden die Gebiete rund um die Offshore Anlagen weiträumig und verlieren damit große Bereiche ihres Lebensraumes: Seetaucher, Basstölpel, Trauerente, Tordalk und Trottellumme beispielsweise entfernen sich bis zu vier Kilometer weit vom bebauten Bereich. Möwen dagegen scheinen Opportunisten zu sein, was Windkraftanlagen angeht; Mantelmöwen, Zwergmöwen, Fluss- und Küstenseeschwalben sind in der Region rund um die Turbinen sogar häufiger anzutreffen als vor dem Bau. Mehr als zwei Drittel des gesamten Seetaucherbestandes der deutschen Nordsee sammeln sich jedes Frühjahr in der Deutschen Bucht im Bereich des Sylter Außenriffs. Um zu verhindern, dass die Nutzung erneuerbarer Energien dort zu einem noch größeren Lebensraumverlust führt als schon gegeben und um die beiden Seetaucherarten nicht zu gefährden wird es in diesem Gebiet wohl keine Baugenehmigungen für weiteren Offshore Anlagen mehr geben. Interessanterweise sind die Beobachtungen bei manchen Vogelarten auch uneinheitlich. So legen Kormorane eine unterschiedliche Herangehensweise an Windkraftanlagen den Tag, je nachdem ob sie sich auf längeren Reisen befinden oder nicht. Beruhigend ist eine Studie, die von der schottischen Regierung beauftragt wurde und der zufolge 99% aller Seevögel einer Windkraftanlage ausweichen, um eine Kollision zu vermeiden.

Viele Bürger befürworten den Bau von Offshore Windkraftanlagen, weil sie weit draußen auf dem Meer ja scheinbar niemandem schaden können. Aber auch wenn der Mensch das Meer auf den ersten Blick als öde und leer empfindet: es ist Lebensraum für viele Tierarten in und über dem Wasser und jede davon muss sich mit der Technik und den Folgen auseinandersetzen, die unser Hunger nach Energie mit sich bringt.

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Onshore Windkraft

Bei erneuerbaren Energien liegen die Windkraftanlagen ganz vorne mit dabei! Durch sie wird es ermöglicht die gewaltigen Kräfte in der Luft zu nutzen und wir bekommen daraus was wir für den täglichen Bedarf benötigen. Die Rede ist vom Strom. Bei diesem Prozess wird die natürliche Energie des Stromes in elektrische Energie umgewandelt. Regnerative Energie ist auf dem Vormarsch und ein viel diskutiertes Thema.

Onshore Windkraft – Ideal für den Klimaschutz

In der heutigen Zeit befinden sich erneuerbare Energien, die aus den Winden gewonnen werden, an vorderster Stelle. Der Grund dafür ist die drastische Reduzierung von den CO2- Emissionen. Wenn man sich diese Einsparung in ganzen Zahlen vor Augen führen möchte, lässt sich sagen dass 30 Millionen Tonnen wegfallen und das jedes Jahr!

Mittlerweile lässt sich sagen, dass in den deutschen Haushalten ungefähr sieben Prozent vom Stromverbrauch alleine durch den Windstrom erbracht werden. Diese Zahl steigt ständig an und man ist sehr bemüht diesen Bereich zu erweitern. Es wird großer Ausbau betrieben und es gibt viele Planungen im Meer als auch an Land um mehr Energie aus der Luft zu gewinnen.

Oneshore Windkraft – Wie werden erneuerbare Energien aus dem Wind gewonnen?

Im Großen und Ganzen sind die Bestandteile einer solchen Anlage das Fundament, die Gondel, der Rotorstern sowie der Turm. Die Rotorblätter gleichen dabei den, in der heutigen Zeit, bekannten Flügeln eines Flugzeuges. Ihre Form ist aerodynamisch. Durch ihre Wölbung entsteht eine Auftriebskraft im Windstrom. Die Funktion ist dann die gleich wie auch bei einem Fahrraddynamo. Wenn die Rotoren sich bewegen entsteht Energie, die einen Generator in Bewegung setzt. Dieser befindet sich in der Gondel. Dadurch beginnt die Stromerzeugung. Die Gondel selbst ist das Zentrum der wichtigsten Geschehnisse. Es gibt dort zudem eine Steuerung für die gesamte Windkraftanlage. Diese funktioniert vollautomatisch. Sie sorgt automatisch dafür, dass die Anlage ideal ausgerichtet wird. Das bedeutet sie wird in den richtigen Winkel gebracht und in die Richtung des Windes gedreht.

Es gibt einen Transformater der die Aufgabe hat, den erzeugten Strom entgegen zu nehmen und ihn auf die Mittelspannung zu bringen. Anschließend wird das ganze zum Umspannwerk geleitet. Diese geschieht mit der Hilfe einer Sammelleitung. Wenn der die Umspannung selbst durchgeführt wurde kann der Strom ans gesamte Versorgernetz weitergeleitet werden und die Haushalte sind mit Strom versorgt.

Onshore Windkraft trägt zum Energiemix bei

Es gibt einen Windpark in Jänschwalde und von ihm geht ein äußerst erwähnenswerter Beitrag zum Energiemix aus. Das gilt in für die Region als auch für ganz Deutschland. Die Strategie von Brandenburg in Bezug auf Energie ist es einen zwanzig prozentigen Anteil aus Energien zu gewinnen, die erneuerbar sind. Dabei steht die Windkraft ganz oben auf der Liste. Die Bedingungen sind allerdings, dass geeignete Flächen vorhanden sind oder erschlossen werden können und das jede produzierte Kilowattstunde, die CO2-frei ist, auch ohne Probleme aufgenommen werden kann und anschließend transportiert wird.

Ausgleichskapazitäten

Alle Netzbetreiber sind in der Pflicht, in aller erster Linie regenerativ produzierten Strom abzunehmen. Dies ist gesetzlich festgelegt. Das Problem bei Energie die aus Wind gewonnen wird ist, dass sogenannte Ausgleichskapazitäten benötigt. Diese werden für die auftretenden natürlichen Schwankungen benötigt. Im Klartext bedeutet es, dass Gaskraftwerke oder auch Pumpspeicher benötigt werden.

Es wird ständig weiter geforscht und es laufen große Entwicklungen im Bereich der Windenergie. Einige Verfahren ermöglichen es die Leistung des Windes präzise vorauszusagen und somit hohe Zuverlässigkeit zu garantieren. Ein virtuelles Kraftwerk bietet die Sicht auf ein interessante Lösung in Bezug auf kurzfristig Abweichungen. In diesem Konstrukt werde alle möglichen Energieanlagen mehr oder weniger vernetzt. So kann die best mögliche Effizienz geboten werden. Zudem ist das Netzwerk auch besonders dafür geeignet, einen Ausgleich zu schaffen für den Bedarf und zeigt diese kostengünstig auf.

Windenergie speichern

An den Tagen wo der Wind richtig zulegt stellt sich die berechtige Frage wie die ganzen zusätzlichen erneuerbare Energien gespeichert werden können. Die Batterie sowie der Wasserstoff erscheinen hier als die ideale Speichermöglichkeit. Es soll der Umwelt geholfen werden und deshalb sollte die Anlagen nicht abgestellt werden müssen. Deshalb gibt es eine raffinierte Steuerung auf der Seite der Verbraucher. Diese hilft dem Netzbetreiber wesentlich mehr Energie aus dem Wind aufzunehmen.

Onshore Windkraft – Probleme mit der Einspeisung

Bei bestehenden Stromnetzen liegt derzeit der Fokus auf dem Bau von Windparks. Aus diesem Grund können große Energieüberschüsse im oberen Teil von Deutschland entstehen. Lokal gesehen geht es hier speziell um Ostdeutschland sowie Norddeutschland. Dieses Problem führt dazu, dass Netzbetreiber die eingespeisten Energien im wesentlichen begrenzen müssen. Im Jahre 2011 gab es ein Beispiel dafür, was es in Zahlen bedeutet. In dieser Zeit sind ungefähr 407 Gigawattstunden ins nichts gewandert. Das machte rund ein ganzes Prozent, von dem eingespeisten Strom, aus der durch Windenergie erzeugt wurde. Wenn Betreiber gezwungen sind die Produktion herunterzufahren dann mussten sie bis dahin auch eine Entschädigung dafür erhalten. Die Kosten beliefen sich auf Summe von 18 bis ungefähr 35 Millionen Euro.

Es wird über Anpassungen gesprochen die notwendig sind. Das Ganze geschieht unter der Berücksichtigung von den Windparks die ihre Planung im Meer wiederfinden. Die Stromnetzbetreiber sind der Auffassung, dass es notwendig ist virtuelle Großkraftwerke an das Stromnetz anzuschließen. Die Kosten für diese Investitionen würden allerdings sehr hoch liegen.

Onshore Windkraft – Förderung ist wichtig und notwendig

Erneuerbare Energien sind besonders wichtig um unsere Umwelt und den Planeten zu schonen. Wir sollten also großes Interesse daran zeigen unseren Strom aus natürlichen Quellen zu beziehen. Onshore Windkraft bedarf großer Förderungen. So kann die Branche immer weiter wachsen und in der Zukunft alle Haushalte mit Strom versorgen, der aus Wind gewonnen wird.

Regenerative Energien sind die Zukunft schlecht hin und versorgen uns ein Leben lang mit Strom. Dabei wird durch die drastische Senkung der CO2-Emissionswerte unser Planet geschützt und bleibt uns lange erhalten.

Onshore Windkraft – Auf der Suche nach den Standorten

Bevor ein Windpark errichtet werden kann ist es notwendig als erstes einen Standort zu finden der perfekt geeignet ist. Dafür ist genaue Prüfung der Fläche notwendig, bei der genau festgelegt Kriterien beachtet werden müssen. Ein wichtiges Kriterium ist die Weißflächenanalyse. Das bedeutet dass die Verhältnisse des Windes sowie der Abstand zu einem eventuellen Naturschutzgebiet kontrolliert werden müssen. Sollte die Fläche geeignet sein sodass rechtlich, technisch als auch planerisch nichts im Weg steht, dann kann sich für alles weiter an die Gemeinde selbst gewendet werden.

Die Kommunikation legt alles zum weiteren Vorgehen fest und dann ist es an der Zeit sich an die Umsetzung heranzumachen. Der Zeitraum für das Verfahren der Genehmigung und des Planungsprozesses benötigen in der Regel zwei bis fünf Jahre.

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Biomasse als erneuerbare Energie

Energiegewinnung aus Biomasse

Per Definition sind nachwachsende Rohstoffe alle forst- und landwirtschaftlich erzeugten Produkte, die im Nichtnahrungsbereich einer Verwendung zugeführt werden. Demnach sind alle in der Natur wachsende und lebende Materie und auch von denen erzeugte Abfallstoffe, Biomasse. Sie hat in den letzten Jahren enorm an Bedeutung gewonnen. Fortschrittliche Technologien machen es möglich, dass Biomasse vielfältig genutzt werden kann. Diese Rohstoffe können der Erzeugung von Strom, Wärme und anderen Energieformen dienen.

Wie entsteht Biomasse?

Durch Fotosynthese organischer Stoffe entsteht Biomasse. Mit Hilfe von Sonnenenergie bauen Pflanzen aus Wasser, im Boden vorhandener Mineralien und Kohlendioxid aus der Luft ihre Form auf. Im Resultat der Fotosynthese entsteht das Abfallprodukt Sauerstoff. Entsprechend ist die Entstehung die Basis der menschlichen Existenz und unabdingbar für den Kohlenstoffkreislauf. Biomasse ist entsprechend also eine Umwandlung von Sonnenenergie und kann ebenso als Energie, die chemisch gebunden ist, gesehen werden. Weltweit wird etwa 0,1 Prozent der Sonnenenergie verbraucht, um diese in chemische Energie umzuwandeln.

Chemisch gebundene Energie entwickelte über Jahrtausende der Erdgeschichte. Es entstanden große Vorräte an Erdöl, Erdgas und Kohle. Infolgedessen wurde jede Menge Kohlenstoff der Atmosphäre entzogen. Zurückgegeben wurde jedoch der Lufthülle Kohlendioxid, welches durch die Verbrennung fossiler Primärenergieträger entstand.

Durch die Nutzbarmachung des fossilen Brennstoffes Kohle und dem stetig steigenden Energieverbrauch wurde in der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts die industrielle Revolution ausgelöst. Zu einem Anstieg des Kohlendioxidausstoßes kam es nach dem Zweiten Weltkrieg durch das billigere Erdöl. Aufgrund des bis dato stetig rasant steigenden Ausstoßes von Kohlendioxid ist das Atmosphärengleichgewicht extrem gefährdet.

Bei den nachwachsenden Rohstoffen sieht dies hingegen anders aus. Wird klug gewirtschaftet, kommt es zu keinerlei Beeinträchtigung des Kohlenstoffkreislaufes. Zu unterscheiden ist hinsichtlich der Energiegewinnung zwischen organischen Reststoffen und nachwachsenden Rohstoffen.

Zu den organischen Reststoffen zählen Stoffe, die in Haushalten, der Industrie und Land- und Forstwirtschaft anfallen: – Dung – Stroh, Laub, Gras – Klärschlamm – Abfall- und Restholz – organischer Hausmüll

Zu den nachwachsenden Rohstoffen gehören: – für die Äthanolgewinnung – stärke- und zuckerhaltige Ackerfrüchte – für Treibstoffgewinnung – Ölfrüchte – für die Brennstoffgewinnung – Einergiepflanzen, einjährig und mit hohem Ertrag und Baumarten, die schnell wachsen

Wie hoch ist das Potential?

Der Bestand auf der Erde ist riesig. Allein 50 bis 90 Prozent macht der Holzanteil aus. Um diesen jedoch kontinuierlich nutzen zu können, wird eine acht prozentige jährlich Zuwachsrate des gesamten Biomassebestandes benötigt.

Von den nachwachsenden Rohstoffen kann jedoch immer nur ein gewisser Teil für die Nutzung geerntet werden. So lassen sich beispielsweise Wurzeln nur extrem schwer, bis gar nicht in Energie wandeln. Bei rein rechnerischer Betrachtung ist das Energiepotenzial, das weltweit erzielt werden könnte, jedoch bis zu sieben Mal größer als der Weltprimarenergieverbrauch insgesamt. Die Ausnutzung dieses Potenzial ist, neben dem Faktor Wirtschaftlichkeit, auch von Faktoren wie Energieaufwand für den Transport, Ernteverlusten, Aufbereitung und anderen abhängig.

In Deutschland werden Pflanzen vorwiegend für die Nahrungsmittelherstellung angebaut. Aus diesem Grunde können zur Abschätzung des Biomassepotentials der Energieplantagen lediglich die Überschussflächen herangezogen werden.

In der Landwirtschaft fallen Biomasserückstände in Form von Getreidestroh, holzartigen Abfällen, Grünpflanzenrückständen und tierischen Abfällen an. Die Menge an Primärenergie, die auf Energieplantagen deutscher Überschussflächen eingespart werden könnte, liegt zwischen 3,55 bis 12,38 Millionen Tonnen SKE/Jahr. Damit wäre es möglich, ein bis drei Prozent des Gesamtbedarfs zu decken. Ähnlich verhält es sich bei den organischen Reststoffen.

Welche Verfahren sind für die Nutzung nachwachsender Rohstoffe notwendig?

Um jedoch Erneuerbare Energien zu nutzen, müssen Umwandlungstechnologien zur Verfügung stehen, die auf die entsprechenden Ausgangstoffe zugeschnitten sind. Hier wird von Biokonversionsverfahren gesprochen. Hierzu gehören nicht nur anspruchsvolle biologische und thermochemische Verfahren, sondern auch einfache physikalisch-mechanische Verfahren. Mittels dieser ist eine Umwandlung in gasförmige, flüssige oder feste Energieträger möglich, die wiederum zur Strom- und Wärmegewinnung genutzt werden können.

Das biologische Konversionsverfahren zur Herstellung

Während der Umwandlung mittels biologischer Prozesse werden Mikroorganismen eingesetzt. Von aeroben Verfahren wird gesprochen, wenn Bakterien mittels Luftsauerstoff arbeiten.

Wesentlich bedeutsamer für eine energetische Nutzbarmachung sind jedoch Verfahren, die ohne die Zufuhr von Luft auskommen. In diesen Fällen wird von anaeroben Verfahren gesprochen. Zwei Gärverfahren sind hierbei unter energetischen und technischen Gesichtspunkten relevant. Hierbei handelt es sich um die Ethanolbildung und Biogasbildung.

Die Erzeugung von Ethanol

Bei der Ethanolerzeugung werden mittels Mikroorganismen der Hefe Zucker enthaltende Lösungen anaerob in Alkohol (C2H5OH, Ethanol) umgewandelt. Für diesen Prozess eignen sich stärkehaltige (Mais, Kartoffeln), zuckerhaltige (Zuckerrübe) und cellulosehaltige (Stroh, Holz) Rohstoffe.

Ethanol ist vielfältig nutzbar und ähnelt der Ethylenchemie. Ethylen und Ethanol lassen sich durch Anlagerung oder Abspaltung wechselseitig ineinander überführen. Ohne Umwandlung wird Ethanol als Treibstoffalkohol und Industriealkohol verwendet.

Die Erzeugung von Biogas

Die Erzeugung von Biogas findet unter Licht- und Luftabschluss statt und erfolgt in zwei Schritten:

Der erste Teil des Prozesses nennt sich Hydrolyse oder auch „Saure Phase“ und ist sehr komplex. Die Methanbildung ist die alkalische Phase. Hier findet die Umwandlung von Alkohol und Fettsäure in Methanbakterien statt.

Für die Methanbildung ist ein exaktes Zusammenspiel verschiedener Bakteriengruppen unabdingbar, da für die Zwischenprodukte weitere Bakteriengruppen konkurrenzierend wirken. Daher ist genaues Augenmerk auf die Menge und die Zusammensetzung des Zuflusses und auf die Temperatur zu haben.

Heutzutage werden beim Fermentieren der Küchenabfälle immer häufiger die Einzelprozesse physikalisch getrennt. Somit erhält das Biogas eine höhere Qualität.

Biogas wird auch als Grubengas, Sumpfgas oder Faulgas bezeichnet. Es besteht aus Schwefelwasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff und Wasserstoff, welches fünf Prozent ausmacht und Kohlendioxid zu 30 Prozent sowie Methan zu 75 Prozent.

Von der Qualität her entspricht Biogas dem Erdgas. Pro Kuh und Tag lassen sich in etwa drei kWh Strom erzeugen. Aber nicht nur ein energetischer Nutzen geht von der Biogasgewinnung aus. Vorteile ergeben sich ebenso aus der weiteren Nutzung der Restgülle. Aufgrund seiner gleichförmigeren Zusammensetzung ist ihr Fließverhalten wesentlich günstiger. Dies wirkt sich wiederum positiv auf die Spritz- und Pumpfähigkeit aus. Während der Phase des Wachstums ist der Einsatz als Kopfdüngung möglich. Der Grund dafür ist das Nichtvorhandensein der ätzenden Wirkung frischer Gülle. Die resultierenden Vorteile werden mit dem Begriff Düngewertverbesserung betitelt. Dies wird durch einen zweistufigen anaeroben Bioprozess aus Methanisierung und Hydrolyse erzeugt.

Möglichkeiten und Konflikte

Einzelne Techniken für die Umwandlung sind bereit auf dem Markt. Allerdings sind diese häufig noch nicht wirtschaftlich oder wettbewerbsfähig. Fossile Energieträger wie Steinkohle, Öl und Erdgas bewegen sich im unteren Preisniveau.

Die Rohstoffpreise richten sich nach den in der Land- und Forstwirtschaft anfallenden Kosten. In den Gesamtkosten sind noch zusätzlich die Anlagekosten des Biomasse-Heizwerkes enthalten. Aus pflanzlichen Rohstoffen gewonnene Produkte setzen nach ihrer Benutzung bei einer Kompostierung oder Verbrennung lediglich CO2 in der Höhe frei, die sie während ihres Wachstums genutzt haben. Da sie also CO2-neutral sind, sind die Energie- und Stoffkreisläufe geschlossen. Entsprechend kann ihre Verwendung dazu genutzt werden, der Klimaveränderung und dem Treibhauseffekt nutzbringend entgegenzuwirken. Es kann also einen nachhaltigen Beitrag beim Umweltschutz leisten. Wie erwähnt ist die anfallende Gülle wesentlich pflanzenverfügbarer. Dementsprechend kann durch wesentliche Einsparungen an Mineraldünger zum Gewässerschutz beigetragen werden.

Die Aussichten für die Industrie und Landwirtschaft

Industriepflanzen auf Stilllegungsflächen anzubauen ist nicht der einzige Vorteil. Auch für die Nahrungsmittelerzeugung sind Industriepflanzen eine gute Alternative. Die Landwirtschaft verändert sich, da der Landwirt nun auch genau auf die Industrie zugeschnittene Inhaltsstoffe liefert. Dies setzt allerdings auch voraus, dass züchterisch die Nahrungsmittelpflanzen verändert werden müssen. Auch die Anbaumethoden sind zu perfektionieren. Die Land- und Forstwirtschaft wird somit zum Dienstleister für die Gesellschaft.

Die Nutzung von Energieplantagen

Energieplantagen bieten bei der Energiegewinnung aus nachwachsenden Rohstoffen Vorteile und Nachteile. Vorteilhaft sind in erster Linie die Erneuerbarkeit und die Vielzahl an Umwandlungsmöglichkeiten. Die dafür notwendigen Technologien sind bekannt. Die Kosten halten sich in Grenzen. Ein großer gesellschaftlicher Vorteil ist sicherlich auch die Schaffung neuer Arbeitsplätze. Es bestehen große Möglichkeiten für biotechnologische Entwicklungen. Auch der Preis spricht für sich. Gesellschaftlich besteht mittlerweile für Erneuerbare Energien, durch das wachsende ökologische Bewusstsein, eine hohe Akzeptanz. Und schlussendlich erhöht die Nutzung nachwachsender Rohstoffe keinesfalls die CO2-Konzentration.

Allerdings gibt es auch einige Nachteile. Zunächst benötigt es einige Zeit, bis sich die forst- und landwirtschaftlichen Gewohnheiten nachhaltig ändern. Des Weiteren werden sehr große Flächen an Land benötigt. Auch wird es noch einiges an Zeit benötigen, bis sich die Produktion dauerhaft durchgesetzt hat. Für das Erzielen hoher Erträge ist es notwendig, die Flächen regelmäßig zu Bewässern und zu Düngen. Bis dato gestaltet sich auch der Transport zum letztendlichen Nutzer relativ problematisch.

Als Fazit lässt sich also feststellen: – nachwachsende Rohstoffe schonen fossile Ressourcen (Erdgas, Kohle, Erdöl) – sie sind CO2-neutral – die Nutzung verursacht keinen Treibhauseffekt – die Landwirtschaft profitiert von der Nutzung nachwachsender Rohstoffe – aus nachwachsenden Rohstoffen können neue Produkte für die weltweite Vermarktung hervorgehen

Nicht nur an die Landwirtschaft steht vor neuen Herausforderungen, auch die Forschung ist in puncto Erneuerbare Energien gefordert. Nur dann kann die Industrie bestmöglich arbeiten. Gentechnik, Biotechnologie und Pflanzenzüchtung ermöglichen eine bestmögliche Rohstoffqualität und Ertragsoptimierung.

Quelle: https://stimmt.at/energiegewinnung-aus-biomasse-von-rolf-hinrichs/

Tagged: Biomasse, Erneuerbare Energien, Rolf Hinrichs von Rolf Hinrichs Blog https://rolfhinrich.wordpress.com/2017/04/10/biomasse-als-erneuerbare-energie/

[rolfhinrichs]

Wie funktioniert Wasserkraft ?

Wasserkraft in Funktion und Erneuerbare Energien!

Hoch oben herausragender Alpen, mit ihren schneebedeckten Gletschern, speichern sie ein enormes Volumen an Energie, welche sich immer wieder erneuern. Energie, die in Strom umgewandelt werden kann. Einen weitaus wichtigen Beitrag zur europäischen-Stromerzeugung leistet Wasser-Kraft aus Gebirgsmassiven. Als Oberwasser wird das Wasser bezeichnet, welches im Wasserspeicher enthalten ist. Oftmals handelt es sich dabei um einen Stausee. Um so höher das Wasser aufgestaut wird, desto größer der Höhen-Unterschied zwischen Oberwasser und Turbine. So bestimmt ein Nutzungsgefälle diesbezüglich, wie viel Strom aus dem Wasserkraftwerk erzeugt werden kann. Zu erneuerbare Energien zählt die Wasserkraft, weil das Wasser aus Seen und Flüssen sich stets durch Regen immer wieder erneuert. Große Wassermenge verdunsten durch Sonneneinstrahlungen auf dem Meer und das sind täglich beinahe 1.000 Kubikkilometer. Wärme wird genauso in Lageenergie umgewandelt, wenn der warme Wasserdampf nach oben steigt. Fast ein Drittel des Wasserdampfes zieht als Wolke oder Luftfeuchtigkeit über das Land, wo es abregnet. So werden alle Gewässer wieder aufgefüllt. Da prinzipiell Land höher gelegen ist als das Meer, hat das abregnende Wasser dadurch immer noch Lageenergie. Diese Energie lässt sich sogar auf seinem Weg ins Meer zurück anzapfen. Mit dieser Wasserkraft nutzen wir gleichsam ebenso die Sonnenenergie. Allerdings nur über den Umweg des Wasserkreislaufs der Erde.

Erneuerbare Energien:

Als erneuerbare Energien, aber auch als regenerative Energien bezeichnet, werden Energieträger, die im menschlichen Zeithorizontrahmen äußerst praktisch, da unerschöpflich, zur Verfügung stehen bzw. sich im Verhältnis sehr schnell erneuern. Dazu zählen Wasser-Kraft, Meeresenergie, Sonnenenergie, Windenergie, Geothermie und Bioenergie.

Wasserkraftwerk-Typen

Laufwasserkraftwerke:

Zur damaligen Zeit war es äußerst einfach die Wasser-Kraft selbstverständlich zu nutzen. So baute man ganz einfach ein Wasserrad in einen Fluss, womit eine Mühle angetrieben wurde. In der heutigen Zeit sind Laufwasserkraftwerke die effizienteren Nachfolger einer Mühle. Laufwasserkraftwerke nutzen oberhalb und unterhalb, zwischen dem Wasser, den Höhenunterschied des Kraftwerks, dieser zwar nur wenige Meter beträgt, da dennoch problemlos pro Sekunde Tausende Tonnen Wasser hinunterfließen können, liefern Laufwasser-Kraftwerke bis zu mehrere Megawatt-Leistungen. Die gleichmäßige Fließgeschwindigkeit von Flüssen garantiert eine durchweg konstante Leistung. Der Strom, dieser von einem Generator erzeugt wird, ist mithilfe von Transformatoren so anpassbar, um optimal in das Stromnetz eingespeist zu werden. Laufwasserkraftwerke sind generell an Flüssen zu finden. Ausgelegt für große Wassermassen, besitzen Sie eine Fallhöhe von unter 15 Metern. Laufwasser-Kraftwerke sind ein wichtiger Bestandteil für die Energiewende in Deutschland, weil sie für den Grundlastbereich Strom erzeugen, der jedoch jahreszeitlich immer wieder Schwankungen ausgesetzt ist. Laufwasserkraftwerke dienen neben der Energieerzeugung oftmals auch als Hochwasserschutz. So bieten sie Fischen und Schiffen in Flüssen die Möglichkeit, Höhenunterschiede zu überwinden.

Laufwasser-Kraftwerke bestehen aus:

Kraftwerk

Turbine

Generator

Oberwasser m. Wehr, wobei das Wasser leicht aufgestaut wird

Unterwasser: dabei wird das Wasser wieder an den Fluss übergeben

Transformator mit Stromnetz-Anschluss

Speicherkraftwerke:

Den Höhenunterschied nutzen Speicherkraftwerke zumeist zwischen einem Ablauf und einem höher gelegenen Stausee. Meistens ist es ein Fluss, wobei Höhenunterschiede von über hundert Metern möglich sind. Das Wasser fließt durch Stollen oder große Rohre vom Speichersee bis hin zum Kraftwerk, wo es die Turbinen letztendlich antreibt. Dem Bedarf entsprechend, lässt sich die Stromproduktion gut anpassen. Denn, wird gerade kein Strom benötigt, können die Ventile geschlossen werden, damit kein Wasser aus dem Speichersee mehr abfließen kann. Speicherkraftwerke sind überwiegend in Gebirgen und Mittelgebirgen zu finden. Hauptsächliche dienen sie zur Nutzung im Spitzenlastbereich der Energieerzeugung. Hierfür wird in einem Speichersee das benötigte Wasser zur Stromgewinnung bereitgestellt (gestaut). Speicherkraftwerke sind oftmals als Tal-Sperren ausgelegt. Das Kraftwerk mit Generator und Turbine befindet sich dabei am Fußende der Stau-Mauer. Durch Fallrohre wird das Wasser auf Francis-Turbinen oder Kaplan-Turbinen geleitet, die über Generatoren die potenzielle Energie in elektrische Energie umwandeln. Das Schmelzwasser wird meistens bei Bergspeichern weit oben auf einem Berg gestaut. Über 1000 Meter kann dabei die Fallhöhe betragen. Durch Druckrohre wird Wasser hin zum Maschinenhaus in das Tal geleitet. Auch hier findet man wieder das eigentliche Wasser-Kraftwerk mit Generator und Turbine. Pelton-Turbinen werden oft bei sehr hohen Fallhöhen eingesetzt. Sollte nur wenig oder kein Strom benötigt werden, kann das Speicher-Kraftwerk auch geregelt oder gar geschlossen werden.

Pumpspeicherkraftwerke:

Pumpspeicherkraftwerke nutzen die überschüssige Energie, um Wasser in die hochgelegenen Speicherbecken zu pumpen, bei Zeiten von äußerst geringerem Verbrauch. Das Pumpspeicher-Kraftwerk liefert nur bei entsprechendem Bedarf Strom. Francis-Turbinen oder Pelton-Turbinen werden der Fallhöhe entsprechend zur Energiegewinnung verwendet. Die Francis-Turbinen sind gleichzeitig auch zum Pumpen des Wassers angedacht.

Wasserkraft durch Sonnenenergie:

Sonne treibt den natürlichen Wasserkreislauf als eigentlichen Motor an! Durch Sonnenenergie wird Wasser weltweit verdunstet, der wiederum aus dem Meer in die Atmosphäre aufsteigt. Wobei sie sich zu winzigen Wassertropfen zusammenschließen und eine Wolke bilden, um so als Niederschlag wieder herunterzutropfen auf die Erde. Und so beginnt der natürliche Wasserkreislauf abermals von neuem. Die potenzielle kinetische Energie, als auch die Lageenergie in Wasserkraftwerken, kann mithilfe des Menschen mit Turbinen in elektrische Energie umgewandelt werden.

Turbinen-Arten:

Die Leistung von einem Wasser-Kraftwerk wird mittels einer Durchflussmenge bestimmt. Hierbei sind grundsätzlich drei Typen zu unterscheiden: Hochkraftwerke, Mittelkraftwerke und Niederdruckkraftwerke. Hochdruckkraftwerke sind Pumpspeicherkraftwerke bzw. Speicherkraftwerke, die eine äußerst kleine Durchflussmenge aufweisen, dennoch eine große Wasser-Fallhöhe besitzen. Bei Niederdruck-Kraftwerken oder Laufwasser-Kraftwerken ist es genau der umgekehrte Fall. Fließend sind dabei die Übergänge der verschiedenen Kraftwerktypen.

Nutzung von Wasserkraft!

Dass Menschen sich die Energie durch fließendes Wasser zu Nutze machen, um daraus elektrischen Strom zu gewinnen, ist eine selbstverständliche Entwicklung. In einer Gegenüberstellung durch Vor- und Nachteile insgesamt, wird deshalb geklärt, ob die Nutzung der Wasserkraft somit als sinnvoll zu erachten ist. Dies sollte sich in diesem Abschnitt selbst erklärend darstellen. So werden zunächst die wichtigsten Vorteile der Wasserkraft-Nutzung betrachtet:

Kostengünstige Methoden zur Stromerzeugung!

Auch wenn Errichtungen von großen Wasserkraftwerken teilweise sehr aufwendig und langwierig sind, zahlt sich die Wasser-Kraft-Nutzung selbst dabei aus, da diese Anlagen äußerst langlebig sind. Der zur Energie-Erzeugung notwendige Rohstoff: “Wasser”, steht stets kostenlos zur Verfügung und ist genau deswegen durchaus lohnenswert auf lange Sicht gesehen, auf Grund der beträchtlichen Gewinne der erzeugten Energie, elektrischer Strom, durch Wasserkraftwerke.

Ohne schädliche Emissionen, während dem Betrieb von Wasserkraft-Anlagen!

Über konventionelle Energieträger verhält es sich dabei anders als bei der Energieerzeugung aus Wasser-Kraft. Nämlich, im Betrieb von Wasserkraftanlagen fallen keine Emissionen an, die unserer Umwelt oder unserer Gesundheit schaden könnten. Wasserkraft ist demnach eine “saubere” regenerative-Form zur Energieerzeugung!

Rohstoffe sind dauerhaft verfügbar!

Der Wasser-Kreislauf ist beständig auf unserer Erde. Es könnte vorkommen, dass die Wasserverteilung sich auf unserer Erde verändert und so beispielsweise Flüsse austrocknet. Als Energiequelle – “Wasser” – jedoch keinesfalls auf unserer Erde. Deshalb dürfen Befürchtungen getrost ausgeschlossen werden, dass der benötigte Wasser-Rohstoff global gesehen knapp werden könnte, hinsichtlich Nutzung von Wasserkraft zur Energieerzeugung.

Aber auch Nachteile der Wasserkraftnutzung, dürfen nicht missachtet werden, wie zum Beispiel:

Teilweise starke Eingriffe in die Natur

Ganz besonders dann, wenn große Wasserkraftanlagen errichtet werden sowie Staudämme zum Beispiel, geht dies einher mit einem Eingriff in die Natur. So könnte der Bau von einem Staudamm beispielsweise dazu führen, dass abermals fruchtbare Landstriche einfach austrocknen und somit auch landwirtschaftliche Einbußen zu verzeichnen wären, gegebenenfalls sogar ganze Menschengruppen darunter zu leiden hätten. Zur damaligen Zeit sind diesbezüglich bei der Planung von Wasserkraftwerken durchaus auch Fehler gemacht worden. Deswegen ist es extrem wichtig, bei der Planung neuer Wasserkraftwerke möglichst alle Aspekte, nebst möglicher Folgen für Mensch und Umwelt, zu berücksichtigen.

Gefährdungen von Fischen und anderen Wasser-Lebewesen!

In den natürlichen Verlauf von Flüssen einzugreifen hat in der Regel Konsequenzen für alle Wasser-Lebewesen. So könnte es geschehen, dass Fische, nachdem Wehren oder Staudämme errichtet wurden, an ihre Laichplätze nicht mehr herankommen. Das wäre fatal, denn diese Fischart könnte sich nicht mehr vermehren. Um das zu vermeiden, müssen vorab bauliche Vorkehrungen bei Wasserkraftwerken getroffen werden. Dabei sollte z.B. eine spezielle “Fischtreppe” berücksichtigt werden.

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