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Jahresarbeit |
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Herzlich Willkommen Jahresarbeit der 12. Klasse: Nachhaltige Energieversorgung Briefwechsel zur Energiewende Grafikgalerie Energielinks Themen Leserbriefe Reiseberichte Gästebuch 
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Nachhaltige Energieversorgung3. 4 SonnenkollektorenIn Sonnenkollektoren wird die Strahlung der Sonne in einem Absorber in Wärme umgewandelt, um Wasser für den täglichen Bedarf zu erwärmen oder Gebäude zu beheizen. Ein Einfamilienhaus kann zum Beispiel mit 5 m2 Flachkollektoren etwa 60 Prozent des jährlichen Brauchwasserbedarfs bereit stellen. Dabei deckt eine solche Anlage im Sommer den Bedarf vollständig ab, in den anderen Jahreszeiten muss mit einem konventionellen Heizkessel nachgeheizt werden. Je nach Auslegung des Systems kann durch eine solarthermische Anlage durchschnittlich 50 - 80 Prozent Primärenergie eingespart werden. Ein Flachkollektor besteht aus einem gut isolierten Metallabsorber, um Wärmeverluste zu vermeiden, einer dicken Dämmschicht auf der Rückseite und auf der sonnenzugewandten Seite ist er mit einer Glasscheibe abgedeckt. Flachkollektoren erreichen bei Temperaturen bis 50°C Wirkungsgrade von 50-60 Prozent.Bedeutend höhere Wirkungsgrade haben die sogenannten Vakuumröhren, bei denen Wärmeverluste fast gänzlich unterbunden sind. Die Absorber liegen in gläsernen Röhren, in denen ein Vakuum herrscht. Sie können auch bei niedrigeren Außentem-peraturen im Winter liefern und eignen sich damit auch für die Heizung von Gebäu-den und die Bereitstellung von Prozesswärme. Mit einer Anlage von 9 m2 (Vakuumröhrenkollektor) bzw. 14 m2 (Flachkollektor) lassen sich in unseren Breiten bei einem gut gedämmten Haus etwa 20 Prozent des gesamten Wärmebedarfs solar abdecken. Für eine Solarkollektoranlage ist ein Speicher unerlässlich. Er nimmt die vom Kollektor bereitgestellte Wärme auf, falls kein aktueller Wärmebedarf gegeben ist und gibt die Wärme dann wieder ab, wenn Wärme benötigt wird. Solarkollektoranlagen benötigen im Einfamilienhaus etwa einen Speicher von 300 Liter Inhalt. Soll der Son-nenkollektor auch zur Raumheizung eingesetzt werden, werden größere Speicher benötigt. Typischerweise geht man von 70 bis 100 l Speichervolumen je Quadratmeter Kollektorfläche aus. Zu beachten ist, dass diese Speicher nur tageszeitliche Unterschiede zwischen Energieangebot und Wärmenachfrage ausgleichen, sie sind jedoch nicht groß genug, um Sonnenwärme bis in den Winter warm zu halten. Für diese Zwecke sind erheblich größere Speicher und auch Kollektorflächen notwendig. Das ist möglich, wenn man zum Beispiel mehrere Wohnungen und Häuser zusam-men versorgt in sogenannten Solarsiedlungen. Verbesserte Speichertechnologien hierfür sind noch in Forschung. Solarkollektoren haben inzwischen einen hohen Reifegrad. Ihre Lebensdauer beträgt 20 bis 25 Jahre, der energetische Aufwand für die Herstellung ist nach ein bis zwei Jahren zurück gewonnen. Im Jahr 2001 sind rund 900.000 m2 neue Solarkollektoren installiert worden; das sind rund 50% mehr als im Jahr 2000 und rund eine Verdoppelung gegenüber 1998. Ende 2001 waren insgesamt über 4,2 Mio. m2 Solarkollektoren in Deutschland installiert und sorgen damit für eine jährliche Einsparung von etwa 2,3 TWh fossiler Primärenergie bzw. der Einsparung der Emission von rund 460.000 t CO2.(64) (64) Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), Entwicklung der erneu-erbare Energien- Aktueller Sachstand -, Berlin, Stand: Januar 2002 S. 45. |
Inhalt:Vorwort Einleitung - Thema Umwelt kein Thema mehr? - Was ist Nachhaltigkeit? - Begriffsklärung Energie
1. Kapitel - Bilanzen der Energieverbrauchs- 1.1 Primärenergieverbrauch - 1.2 Endenergieverbrauch - 1.3 Stromerzeugung - 1.4 Verluste bei der Stromerzeugung - 1.5 Internationaler Energiemarkt
2. Kapitel - Weg in eine Sackgasse- 2.1 Grenzen des Wachstums - 2.2 Verknappung der Rohstoffe - 2.2.1 Sich regenerierende Quellen - 2.2.2 Sich nicht regenerierende Quellen - 2.3 Die Veränderung des Klimas - 2.3.1 Die Erwärmung des Klimas - 2.3.2 Der Treibhauseffekt - 2.3.3 Anthropogener Treibhauseffekt - 2.3.4 Steigerung der CO2-Konzentration - 2.3.5 Ein neues Politikfeld - 2.3.6 CO2-Reduktionsziele - 2.3.7 Wie wird sich das Klima ändern? - 2.3.8 Auswirkungen in Sachsen - 2.4 Das Verkehrsproblem
3. Kapitel - Erneuerbare Energiequellen3.1 Windenergie - 3.2 Wasserkraft - 3.3 Photovoltaik - 3.4 Sonnenkollektoren - 3.5 Solarthermische Kraftwerke - 3.6 Biomasse und Biogas
4. Kapitel - Die Zukunft der Energieversorgung?- 4.1 Steigerung der Effizienz - 4.2 Nutzung der Kraft-Wärme-Kopplung - 4.3 Potenziale der Energieeinsparung - 4.4 Technische Potenziale erneuerbarer Energiequellen - 4.5 Szenarien und Perspektiven der erneuerbaren Energien - 4.6 Das Jahrhundert der Umwelt - 4.6.1 Die Rolle der Kernenergie - 4.6.2 Eine Wertentscheidung für die Zukunft
AnhangHeuersdorf - ein Ort kämpft um seine Exsistenz I. Bericht über die 3. Klimakonferenz der Jugend und zu der Lage in Heuersdorf II. Vegetationsbestandsaufnahme in Heuersdorf III. Apfelsaft aus Heuersdorf IV. Ein kurzer Rückblick in die Geschichte des Ortes V. Heuersdorf und die Braunkohle Glossar Verwendete und weiterführende Literatur Energielinks |