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ENERGIE - GESTERN - HEUTE - MORGEN



Energie:

Gestern -Heute - Morgen

Selbständige Vertiefungsarbeit

 von


Einleitung - Vorwort - Persönliche Anmerkung

Die selbständige Vertiefungsarbeit (SVA), welche ein Teil meiner Abschlussprüfung ist, stellt sich mir hiermit zu meiner Aufgabe.[1]

Mit Sicherheit habe ich einige Bedenken zu dieser Arbeit, denn ich weiss nicht, ob ich wirklich alles richtig angehen werde, ob das Thema, welches ich gewählt habe meine Grenzen und Anforderungen überschreitet, ob ich den Durchblick behalten werde und ob ich überhaupt fähig bin, eine Arbeit in diesem Ausmasse befriedigend zu lösen

Ich werde bestimmt mein Bestes versuchen und hoffe, dass ich meine Angste und Befürchtungen ordentlich bewältigen kann.

Nun das Wichtigste an einer solchen Arbeit ist die Themenwahl, es war für mich nicht sehr einfach ein geeignetes Thema zu finden. Aber ich habe die Wahl getroffen und mein Thema lautet:

Energie: Gestern - Heute - Morgen

Welche Erwartungen habe ich und welche Ziele will ich erreichen?

Energie ist ein wichtiger Bestandteil unseres Lebens, sie begleitet uns täglich. Ich meine, sie hat es verdient, dass diese Arbeit ihr gewidmet wird.

Natürlich finde ich grosses Interesse an diesem Thema, es wird ja auch von der ganzen Bevölkerung diskutiert und auf Hinblick unserer Zukunft wird es sicher nicht an Bedeutung verlieren.

Diese Arbeit soll mir die verschiedenen Wege der Energienutzung, - gewinnung, -verbrauch, Folgeschäden und die Ziele der Zukunft zeigen und beschreiben. Deshalb habe ich mir folgenden Fragen gestellt:[2]

·         Was ist Energie?

·         Wie sieht die Entwicklung aus?

·         Welchen Zugang an Energiearten hat die Schweiz?

·         Wie steht die Schweiz bezüglich Energieverbrauch da?

·         Welchen ökologischen Preis verlangt die Energie? (Folgeschäden)

·         Wie sehen die Energieziele der Zukunft aus?

Ich werde versuchen, mich in die Problematik meiner Arbeit zu verschmelzen und ich denke, dass ich einige interessante und neue Erkenntnisse daraus ziehen werde. Ich weiss, dass mein Thema ein grosses Spannungsfeld aufweist, deshalb will ich mich bemühen, auf das Wesentliche zu konzentrieren, um das Ganze übersichtlich zu behalten.

Ich hoffe, diese Arbeit wird mir wichtige Denkanstösse für meine Zukunft bringen, welche ich mit dieser Niederschrift gerne den Lesern weitergeben möchte.



Was ist Energie ?

Wir Menschen benötigen Energie um zu leben und zum Überleben. Energie wird in fast allen Bereichen unseres täglichen Lebens benötigt. Sie erleichtert uns das Leben, ermöglicht uns Komfort und Wohlbefinden.

Physikalisch ist die Energie[3] folgendermassen definiert:

Text Box: Energie ist ein Arbeitsvermögen, das in einem Körper (System) gespeichert ist. Dieser Körper (System) besitzt somit die Fähigkeit, gewisse Arbeiten zu verrichten.

Energie tritt in verschiedenen Erscheinungsformen auf: als mechanische Energie, elektrische Energie, thermische Energie, Kernenergie, usw. Trotz der Vielfalt der Formen kann man bei Energie im Wesentlichen nur zwei Arten unterscheiden: die potentielle Energie und die kinetische Energie.

Wichtig ist aber, dass Energie niemals verbraucht wird, nein sie wird von einer Erscheinungsform in eine andere umgewandelt. Zum Beispiel elektrische Energie in Wärmeenergie.

Eine Schlüsselenergie für die ganze Gesellschaft ist der Strom, also die elektrische Energie. Sie ist eine sekundär Energie, welche eine Umwandlung von einer primär Energie ist.

Der Strom ist für unsere Allgemeinheit von grosseM Nutzen, da sonst sozusagen nichts mehr funktioniert - zum Teil nicht mal die Nutzung von den anderen Energieträgern.

Man kann ihn ja auch einschalten, um- und abschalten, sperren, unterbrechen oder umkehren, er fließt, kriecht oder fällt - selten - ganz aus. Er spendet Licht, Kraft und Wärme, bringt Musik ins Haus und die Bilder zum Leben. Strom ist allgegenwärtig und aus unserem Leben nicht mehr wegzudenken. Er ist für uns zu einer Selbstverständlichkeit geworden, welcher uns unbewusst auf Schritt und Tritt begleitet.

Er ist der 'Saft', unserer Gesellschaft, welcher uns wortwörtlich durchströmt. Wenn man so will: unsere Existenz ist auf Strom aufgebaut.

Strom ist, zusammen mit Wasser, das Produkt, welches jeder Mensch 'konsumiert'. Dabei kann man Strom nicht 'sehen' - wohl aber die Fülle seiner Anwendungen in Anspruch nehmen.[4]


Ueberblick zu Energie: Gestern - Heute - Morgen

Energie ist die Fähigkeit Arbeit zu leisten!

[5]Das Zeitalter der Entdecker:

·         Batterie 1801:       Luigi Galvani, Allessandro Volta

·         Elektromotor1821:           Christian Orsted, Michael Faraday

·         Dynamo 1866:      Werner von Siemens

Am Anfang war das Licht

·         Glühlampe 1879: Thomas Alva Edison Durchbruch für die Elektrizitätsanwendung

·         im Kulmhotel St. Moritz bereits 1880 eingesetzt

·         so kam es zur Gründung der ersten Elektrizitätswerke

dann kam der Transport von Strom über grosse Distanzen

·         anfänglich der Industrialisierung war man entlang von Flüssen und Bächen gebunden.

·         1891 erstmals Strom rund 170 km von Lauffen nach Frankfurt transportiert

Strom auch Grundlage für die Emanzipation:

·         Heinzelmännchen im Haushalt: Wasch- und Abwaschmaschine, Kühlschrank und Tiefkühler, Staubsauger und Mikrowelle

·         Frauen haben so mehr Zeit für Politik, Freiwilligen- oder Berufsarbeit

Wasserkraft sicherte Strom während des Krieges

·         doch zu wenig für die stromhungrige Nachkriegsindustrie und Wirtschaft in der Hochkonjunktur.[6]

Unabhängige Zukunft mit Atomenergie

·         in den 60er Jahren entschied der Bundesrat, dass unmittelbar auf den Bau und die Inbetriebnahme von Atomkraftwerken zugesteuert werden muss. Damit könnte es den Elektrizitätswerken gelingen, auch in Zukunft im Strombereich unabhängig von allen ausländischen Einflüssen zu bleiben.

1969 Inbetriebnahme des ersten schweizerischen Kernkraftwerks Beznau

1964 war der Treibhauseffekt durch die Erhöhung des CO2-Gehaltes erst bei den Wissenschaftler ein Thema.

Abfälle sprechen für Kernenergie:

·         99.3% Abfälle in abgebrannten Brennelementen

·         Abfälle werden von der Biosphäre isoliert gelagert (Stahlfässer in unterirdischen Kavernen)

·         Millionenmal grössere Abfallmenge von Kohle- und Ölkraftwerken werden in der Atmosphäre endgelagert

·         Radioaktivität gehört zu unserem Leben

·         Es gab nie eine Welt ohne Radioaktivität

·         Radioaktivität is genau messbar

·         Vor Radioaktivität kann man sich durch Materialien wie Wasser, Beton, Blei usw. oder Abstand zur Strahlenquelle schützen.

Das Schweizervolk hat

·         Ausstieg aus Atomenergie 1979, 1984 und 1990 verworfen

·         Baumoratorium für Kernkraftwerke angenommen[7]


Energiesparen und Stromsparen sind zwei Paar Stiefel

·         Strom ist zu kostbar zum Verschwenden

·         Wer fossile Brenn- und Treibstoffe spart, leistet einen Beitrag zum Umweltschutz, zur Verminderung des Treibhauseffektes

Umwelt - einzige Grenze der Energieproduktion

·         Jede Generation soll ihre Lebensqualität selbst bezahlen und die Rechnung nicht den Nachkommen überlassen

Sonne keine Knopfdruckenergie

·         Sonne gratis, muss aber mit materialintensiven, daher teuren Anlagen eingesammelt werden

·         Sonne geht jeden Abend unter

·         Im Winter oft keine Sonne

Sonnenenergie in der Schweiz international gut:

·         950 Solaranlagen

·         7,4 MW Leistung

·         0.014% Strom

·         grosse Anstrengung nötig (Forschung, Gebäudeintegration, Kostensenkung usw.) damit es 1 - 10% werden

Die Frage ist, was wir in Zukunft wollen:

·         Tiefere oder höhere Strompreise

·         Mehr oder weniger sichere Versorgung

·         Mehr oder weniger CO2-freie Produktion

·         Tiefere oder höhere Auslandabhängigkeit

·         Mehr oder weniger Arbeitsplätze

Die   Energiequellen

Grundsätzlich werden die Energieträger in drei große Gruppen aufgeteilt, die zur Deckung unseres Energiebedarfs, zur Verfügung stehen. Man unterscheidet dabei fossile, nukleare und regenerative Energien, welche in erschöpfliche- und unerschöpfliche Energien unterteilt werden.

Die fossilen  Brennstoffe

Zu den fossilen Brennstoffen zählen Kohle, Erdöl und Erdgas, es sind feste, flüssige oder gasförmige Kohlenwasserstoffverbindungen, die in Millionen von Jahren aus abgestorbenen Tier- und Planzen-resten, unter Druck der darüberliegenden Bodenschichten entstanden sind. Ihr Vorkommen ist begrenzt und sie werden in absehbarer Zeit verbraucht sein. Trotzdem wird der Grossteil des Energiebedarfs durch die Verbrennung von fossilen Brennstoffen gedeckt.

Jahrelang waren diese Energieträger, hauptsächlich Kohle, später Öl und Gas unsere Hauptenergielieferanten, ohne dass sich jemand über das Versiegen dieser Energiequellen Gedanken machte. Auch dachte niemand an die schlimmen klimatischen Folgen, die die ungehemmte Verfeuerung dieser Brennstoffe nach sich zieht. Erst die Ölkrisen in den 70er Jahren, Kriege um Öl, wie zum Beispiel der Golfkrieg sowie verschmutzte Meere, verseuchte Luft und ungeniessbares Trinkwasser führten dazu, dass sich einige Personen über eine Weiterführung der bisherigen Energiepolitik Gedanken machten. Bekannt ist aber auch, dass die heutigen Erdölreserven noch ca. 43 Jahre[8] ausreichen.[9] Dieses kostbare Gut ist nicht nur wertvoll infolge der Energienutzung, es gewinnt auch immer mehr an Bedeutung als Chemierohstoff und wird somit auch für die kommenden Generationen fast unverzichtbar.

Trotzdem aber werden die fossilen Brennstoffe wahrscheinlich noch weitere Jahre überwiegend unseren Energiebedarf decken müssen!


Die Kernenergie

Die beiden nuklearen Brennstoffe sind Uran und Plutonium. Bei Uran handelt es sich um ein radioaktives Schwermetall, das auf der Erde zu Genüge vorkommt. Das radioaktive Element Plutonium wird entweder künstlich erzeugt oder entsteht als Abfallprodukt bei der Wiederaufbereitung von Uran.

Die radioaktiven Elemente Uran und Plutonium können ohne Ausnahme für die Stromerzeugung genutzt werden, sie sind anderswertig für die Menschheit wertlos.

Der Mensch bemerkte aber erst zum Abschluss des zweiten Weltkrieges, die unbeschreibaren Energien, welche beim Spalten von Atomen frei werden. Somit begann man im Laufe der Zeit, diese Entdeckung umzusetzen und es entstand unser Atomzeitalter.

Die Stromerzeugung wird im Kernkraftwerk durchgeführt und funktioniert fogendermassen; Im Reaktor wird durch Kernspaltung Wärme erzeugt. Diese wandelt Wasser in Dampf um, der die Turbine und mit ihr den Generator antreibt. So entsteht Strom.[10]

Bei der Urankernspaltung wird nichts verbrannt. Daher entziehen Kernkraftwerke der Natur keinen Sauerstoff und belasten die Luft nicht mit Schwefeldioxyd und Kohlendioxyd. Aber bei der Spaltung von Uranatomkernen entsteht neben Wärme auch eine starke Strahlung. Daher müssen die Kernkraftwerke so gebaut werden, dass praktisch alle Radioaktivität im Reaktor eingeschlossen bleibt.

Radioaktivtät ist nichts Schlechtes, denn wir sind ohnehin von einer natürlichen Strahlung umgeben, welche aus der Sonne, dem Weltraum und dem Erdobern stammt. Daher sind wir selbst von Natur aus radioaktiv. Aber zu viel Strahlung ist für Lebewesen gefährlich und bei extrem grossen Strahlendosen wirkt es tödlich.

Wir können uns aber vor der Radioaktivität schützen, indem wir abwarten, da Radioaktivität von selbst abnimmt, einschliessen in geeignete Materialien, welche die Strahlung abschirmen und Distanz halten. Aber mit Sicherheit erfordert der Umgang mit Strahlung einen grossen Respekt.

Die Nutzung der Kernenergie hat die sachbezogene Ebene in unserer Gesellschaft verlassen und ist Gegenstand politischer Auseinandersetzungen geworden.

Breite Kreise der Bevölkerung prägen eine verständliche Angst von den Folgewirkungen der Benutzung der Atomkraft. Vielen hat das Unglück in Tschernobyl[11] eine Bestätigung des Katastrophenpotentials der Atomenergie gebracht. Sehr wichtig ist aber dabei die Erkenntnis, dass das tragische Reaktorunglück von Tschernobyl nicht die unbeherrschbaren Risiken der Kerntechnik beweist, sondern ein trauriges Beispiel für unsachgemässen, sorglosen und falschen Umgang mit dieser Technik darstellt. Heute gibt es viele Organisationen die für den Ausstieg der Atomkraft kämpfen. Doch bis heute hat das Schweizervolk den Ausstieg aus der Atomenergie 1979, 1984 und 1990 verworfen.



In der Schweiz sowie auf der ganzen Welt, leistet die Kernenergie ihren Beitrag zur Deckung des Energiebedarfs. Bei uns ist dieser Anteil knapp 40%. Wir haben in unserem Lande fünf Kernkraftwerke in Betrieb. Nämlich Beznau 1 und 2, Mühleberg, Gösgen und Leibstadt.

Die schweizerischen Kernkraftwerke können als sicher gekennzeichnet werden, denn seit ihrem Betrieb sind noch nie Störungen eingetreten, die mit einer Gefährdung von Mensch und Umwelt verbunden waren.[12]

Aber nicht zu vergessen ist, dass trotzdem radioaktive Abfälle erzeugt werden, welche auf "sichere" Art entsorgt werden müssen. Besonders hier liegt die Schwierigkeit, welche grosse Bedenken mit sich bringt. Denn eigentlich gibt es keine sinnvolle Entsorgung, des Atommülls. Deshalb ist es sicher wichtig, dass wir eines Tages von der Nutzung der Kernenergie wegkommen, aber solange es keine "echte" Alternative gibt, wird sie weiterhin zu unserer Stromversorgung beitragen. Wie es aber langfristig weitergeht, wird nicht direkt in der Schweiz entschieden!


Die Regenerativen  Energien

Unter den regenerativen Energien oder auch erneuerbare Energien genannt, versteht man Energieformen, die sich stets aufs Neue wieder regenerieren (erneuern), zumindest in der überschaubaren Zukunft. Sie verwenden die natürlichen Energieströme der Erde und tasten die endlichen Energievorräte wie fossile Brennstoffe nicht an.

Zu diesen Energiequellen zählt man die Sonnenenergie, Wasserkraft, Windkraft  und weitere alternative Energien wie Biomasse und Wellenenergie. All diese Primärenergien[13] können wir auf die unterschiedl-ichste Weise nutzen. Wenn diese alternativen Energien vernünftig eingesetzt werden, sind sie ökologisch auch verträglich.

Bei der Nutzung von regenerativen Energien müssen aber gewisse Standortvoraussetzungen gegeben sein. Dies ist von Energieträger zu Energieträger verschieden.

Eine kleine Auswahl der verschiedenen Alternativen Energien:

Die Sonnenenergie

Die Sonne ist unsere älteste und eine nahezu unbegrenzte Energiequelle. Sie ist die Grundlage für jedes Leben auf unserer Erde. Alle irdischen Energiequellen verdanken wir der Sonne: die Kohle-, Erdöl-, und Erdgaslager, in denen Sonnenenergie von Jahrmillionen gespeichert ist. Ebenso sorgt die Sonne für den Kreislauf des Wassers. Auch  Wind- und Wellenenergie sind umgewandelte Sonnenenergie.

Die Sonnenenergie ist erneuerbar und langfristig, wird sie in der Zukunft eine wichtige Rolle als Energielieferanten spielen müssen.

Theoretisch würde die Sonnenenergie, die auf die Erde einstrahlt ausreichen, den gegenwärtigen Energiehunger der Weltbevölkerung mehrtausendfach zu stillen. Gelänge es den Menschen, diese gigantischen Mengen an Sonnenenergie für sich zu nutzen, gäbe es keine Energiesorgen mehr. Die Menschheit würde überdies über eine Energieform verfügen, die keine Umweltbelastung verursacht und keine knappen Energierohstoffe aufbraucht.

Die Sonnenenergie ist im Grunde gratis, aber um die Sonnenstrahlung sinnvoll zu nutzen, müssen wir sie sammeln, konzentrieren und speichern. Denn die Sonne scheint nicht Tag und Nacht. Im Winter manchmal kaum, in diesem Falle ist die Sonnenenergie teuer.

Die technischen Nutzungsmöglichkeiten aus heutiger Sicht:

·         Passive Nutzung

Unter passiver Nutzung ist eine Summe von baulichen Massnahmen zu verstehen, deren Ziel es ist, möglichst viel Sonneneinstrahlung zu Raumheizungszwecken und das Licht optimal zu nutzen. Man nennt diesen Baustil, die sogenannte Solararchitektur. Sie kann den Bedarf der konventionellen Energien für Heizzwecke bis zur Hälfte senken.

·         Sonnenkollektoren

Es wird die eingestrahlte Sonnenenergie in Wärmeenergie umgewandelt. Die sogenannten Sonnenkollektoren, die auf dem Dach oder in der Fassade befestigt sind, fangen die Sonnenstrahlen auf und wandeln sie in Wärme um. Diese Wärme wird über ein Leitsystem mit Wasser zum Wasserspeicher geleitet. Die gewonnene Energie kann nun für den entsprechenden Anwendungszweck verwendet werden. Sie dient vor allem der Wassererwärmung und zur Unterstützung der Raumheizung.

·         Photovoltanik

Die Photovoltanik ist eine direkte Nutzung der Sonnenenergie. Die Sonnenstrahlung wird mit Hilfe von Solarzellen in elektrische Energie umgewandelt.

Auf Neubauten sollten Solaranlagen nicht auf den Dächern und Fassaden angebracht werden, sondern als  Dächer und Fassaden.

Leider kann die Solarenergie noch nicht effizient genug ausgenutzt werden, da durch Wolken und Staub ein grosser Teil der Sonnenstrahlen reflektiert wird und somit ist der Strom aus anderen Energieträgern billiger und wie so oft kommt es doch hauptsächlich auf den Preis an.

In der Schweiz haben wir auf dem Mont-Soleil das grösste Solarkraftwerk Europas. Aber zur Zeit trägt der Solarstrom nur gerade mal 0.014% des gesamten Stromverbrauchs der Schweiz bei.

·         Solarthermisch

Eine weitere direkte Nutzung der Sonnenenergie ist die der solarthermischen Kraftwerke. Bei diesen Anlagen werden mit Hilfe von Spiegeln Sonnenstrahlen gebündelt mit welchen Dampf erzeugt wird, der über eine Dampfturbine einen Generator zur Stromerzeugung antreibt.

Der Einsatz derartigen Sonnenkraftwerke ist jedoch nicht überall möglich, weil immer eine direkte Sonneneinstahlung nötig ist.

Die Speicherung der gewonnenen Energie aus der Sonnenstrahlung auf Grund ihrer unvorhersehbaren Verfügbarkeit ist das größte Problem bei der Nutzung dieser Ressource.

Es braucht eine zukunftsfähige und universell verwendbare Lösung, welche umweltfreundlich ist und aus einem Rohstoff besteht, welcher reichlich vorhanden ist.

Diese Anforderungen erfüllt das chemische Element Wasserstoff. In gebundenem Zustand kommt das Element auf der Erde hauptsächlich in Form von Wasser vor und davon haben wir ja ausgiebig. Mit Elektrolyse kann man das Wasser mit elektrischen Strom in seine chemischen Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff trennen. Der Wasserstoff ist selbst aber keine Energiequelle, sondern nur ein Energieträger. Er tritt als Gas auf, lässt sich aber bei tieferen Temperaturen verflüssigen. Dann kann er gespeichert, transportiert und verteilt werden. Es ist aber alles noch eine Frage der Zeit, bis der Wasserstoff als Energieträger auf dem Weg um die Welt geht.[14]

Die Nutzung der Sonnenenergie zeigt ein vorhandenes Potential, es ist im Grunde keine Frage der theoretischen Machbarkeit, sondern eine Frage der Technologiekosten und vor Allem des Willens.


Die Wasserkraft

"Die Wasserkraft ist unerschöpfliche Sonnenenergie. Die Sonne hält den Wasserkreislauf in Gang: Meerwasser verdunstet durch Sonneneinstrahlung, der Wasserdampf kondensiert zu Wolken, welche von den Winden über das Land getragen werden. Niederschläge in Form von Regen oder Schnee speisen (Stau)- Seen und Flüsse, die wieder ins Meer fliessen. So schliesst sich der Kreislauf der erneuerbaren Wasserkraft."[15]

In der Vergangenheit wurde die Strömungsenergie des Wassers genutzt, um Wasserräder in Bewegung zu setzten, die wiederum die Kraft auf einfache Maschinen übertrugen. Heute wird die Wasserkraft zur Erzeugung von Elektrizität eingesetzt.

In der Schweiz ist die Wasserkraft immer noch die Basis unserer Stromversorgung. Sie ist aber auch eine der wenigen Ressourcen, die unser Land überhaupt besitzt. Rund 60% unseres Strombedarfs wird durch Lauf- und Speicherkraftwerke produziert.

Jedoch sind die heutigen Möglichkeiten der Wasserkraftnutzung in der Schweiz ausgeschöpft. Einem weiteren grösseren Ausbau stehen der Landschaftsschutz und die Wirtschaftlichkeit im Wege. Die Stromproduktion kann immerhin bis ins Jahr 2000 um 5% gesteigert werden durch die Wirkungsgradverbesserung von älteren Anlagen und durch den vermehrten Einsatz von Kleinwasserkraftwerken.[16]

Wie funktioniert das Grundprinzip der Wasserkraftnutzung?

Wir verwenden drei Kraftwerkstypen, Laufkraft-, Speicherkraft- und Pumpspeicherwerke zur Umwandlung von mechanischer Energie in elektrische Energie.

Jede dieser Anlagen besteht im Wesentlichen aus einer Einrichtung zum Stauen des Wassers, Turbinen, Generatoren sowie einer Transformator- und Schaltstation. Das Wasser treibt die Turbinen an und bringt sie dadurch zum Drehen. Die Turbinen sind mit den Generatoren verbunden, welche die mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt.

·         Laufkraftwerke

Sie nutzen den natürlichen Lauf eine Fliessgewässers (Fluss, Bach). Die Fallhöhe des Wassers ist gering, aber dafür stehen grössere Wassermengen zur Verfügung. Das zufließende Wasser wird durch ein Wehr aufgestaut und direkt weiterverarbeitet. Das nicht genutzte Wasser fließt über das Wehr und ist damit für die Energiegewinnung verloren. Aufgrund des relativ stetigen Wasserangebots eignen sich Laufkraftwerke für den Betrieb rund um die Uhr.

·         Speicherkraftwerk     

Dieser Kraftwerktyp nutzt die Energie von aufgestautem Wasser das durch                    meterdicke Rohre vom Stausee ins Tal schiesst. Dabei überwindet es oft einen Höhenunterschied von mehreren hundert Metern. Bei diesem Fall erreicht das Wasser eine so hohe Geschwindigkeit (damit auch einen hohen Druck), dass es im Tal im Maschinenhaus Turbinen ohne Weiteres antreibt. Diese Kraftwerke können je nach Bedarf innert wenigen Minuten Volllast gefahren und wieder abgestellt werden; sie werden deshalb in den Spitzenverbrachszeiten eingesetzt.

·         Pumpspeicherwerke     

Es wird in Zeiten mit geringem Stromverbrauch mittels elektrischer Pumpen Wasser in ein höhergelegenes Speicherbecken gepumpt, um in der Tagesbelastung auftretende Verbrauchsspitzen decken zu können. Es handelt sich hierbei nicht um Stromgewinnung , sondern um die einzige wirtschaftliche Möglichkeit, Strom in großen Mengen zu speichern. Diese Kraftwerke erfüllen außerdem eine wichtige Funktion für eine sichere Elektrizitätsversorgung, wie z.B. die Reservestellung bei Ausfall von anderen Kraftwerken, die Haltung der Netzfrequenz und die Stabilisierung des Netzes.


Die Windenergie

Auch der Wind ist eine indirekte Form der Sonnenenergie. Im Wind sind gewaltige Energiemengen enthalten. Die kinetische Energie vom Wind kann umgewandelt werden in andere Energieformen, in mechanische oder elektrische Energie. Windkraft ist reichlich vorhanden, billig, sauber und erneuerbar. Grösstes Problem ist, das Wind keine zuverlässige Energiequelle ist. Um diese Energie zu nutzen sind gleichmässige sowie starke Winde, wie sie an Küsten, Ebenen und Berggipfeln auftreten, notwendig.

Seit Jahrhunderten gibt es Windmühlen, hauptsächlich um Wasser zu pumpen. Windmühlen brauchen jedoch viel Platz und produzieren im Verhältnis der Grösse nur geringe Mengen Energie.

In den letzten Jahren wurden neue Windmaschinen, sogenannte Windturbinen entwickelt, um durch die Kraft das Windes Elektrizität zu gewinnen. Der grosse Vorteil der Windkraftwerke ist, dass sie weder Rohstoffe verbrauchen noch Abwasser, Luftverschmutzung oder Müll produzieren. In Ländern mit windreichen Gebieten, wird erwartet, dass die Windenergie einige Prozente der Stromversorgung beitragen kann.

Die Schweiz aber, ist für die Windenergie im grösseren Stil nicht geeignet, weil die Winde durch die Alpen gestaut werden.

Die Biomasse

Unter Biomasse versteht man die gesamte organische Substanz von Tieren und Pflanzen.

Beim Einsatz von Biomasse als Energiequelle ist zwischen nachwachsenden Rohstoffen und organischen Reststoffen zu unterscheiden.

Schnell nachwachsende Rohstoffe mit hohem Kohlenhydratgehalt (Getreide, Rüben, Zuckerrohr..) , können durch Verzuckerungs- und Vergärungsprozesse in Bioalkohol (Ethanol) umgewandelt werden.

Ölhaltige Pflanzen wie Raps und Sonnenblumen liefern durch Auspressung Öle, aus denen der sogenannte Biodiesel entsteht. Das gewonnene Produkt kann dann im Treibstoffsektor zum Einsatz kommen.

 

Organische Reststoffe können unter Luftabschluss vergoren werden. Bei diesem Prozess können aus Flüssigmist Biogas, aus Klärschlamm Klärgas, aus Müll von Deponien Deponiegas und aus Rest- und Abfallstoffen Brenngase gewonnen werden.[17] [18]Die einfachste und gebräuchlichste Verwendungsform ist die Verbrennung zu Heizzwecken.

Der grösste Vorteil der Pflanzenenergie ist: kein CO2-Problem, kein Treibhauseffekt! Die Pflanzen nehmen nämlich genau soviel CO2 aus der Luft auf, wie beim Verbrennen und Vergasen freigesetzt wird: ein geschlossener CO2-Kreislauf.


Energieszene Schweiz

Der Energieverbrauch der Schweizer hat sich in den letzten 50 Jahren massiv gesteigert. In unserem Land wurde im Jahr 1998 234 Milliarden Kilowattstunde Energie verbraucht, für welche wir etwa 20,5 Milliarden Franken ausgegeben haben. [19] Der Energieverbrauch hängt ab vom Lebensstil des Einzelnen, Lebensstil der Gesellschaft und der Technologie.

Zur Zeit decken wir den Grossteil unseres Energiebedarfs durch Verbrennung von fossilen Energien; wobei 61.1% auf die Erdölprodukte fallen. Die Elektrizität deckt einen Anteil von nur 21.2%, trotz der täglichen Anwendung.

Pro-Kopf-Stromverbrauch

 
Der Strombedarf des 19. Jahrhundert hat sich laufend, durch den Einsatz von Elektronik vermehrt, aber mit rückläufiger jährlicher Verbrauchszuwachsrate.

Besonders im Sektor Haushalt hat es einen gewaltigen Aufschwung gegeben, zurückzuführen auf die Sättigung an Haushaltsgeräten. Heute hat dieser Sektor einen Anteil von etwas weniger als einen Drittel des gesamten Stromverbrauchs.

Die Stromproduktion unseres Landes basiert auf der Co2-freien Wasserkraft, welche vor der Inbetriebnahme des ersten Kernkraftwerkes einen Anteil von ca. 90% hat. Von 1970 bis 1998 stieg die Anteilnahme der Kernkraft von 5,3% auf 40%, deshalb sank die Wasserkraft auf 60%.

Die Photovoltanik konnte im Jahr 1998 nur0.014 % des erzeugten Stroms abdecken, dies ist leider ein relativ bescheidener Anteil, bei welchem es in naher Zukunft möglich wäre, die Anteilnahme auf max. 10 % zu steigern.

Im Sommer haben wir infolge Schneeschmelzung von den Laufkraftwerken eine hohe Stromproduktion. Unser Strombedarf liegt unter dieser Herstellung. Somit können wir unseren Überschuss ins Ausland exportieren, wo dann Kohlekraftwerke abgestellt werden und folglich auch weniger CO2 freigesetzt wird.

Im Winter wird aber unser Strombedarf um rund 20% nicht durch die eigene Produktion gedeckt, deshalb sind wir stark auf den Import vom Ausland angewiesen, welcher unsere Versorgungslücken deckt.


Umweltbelastungen - Energienutzung  hat  folgen

Der Energiebedarf des Menschen hat sich im Laufe seiner Entwicklung vervielfacht. Das bedeutet eine übermässige Beanspruchung der Umwelt. Die Energieerzeugung / Verbrauch führt unserer Lebensgrundlage Umweltbelastungen zu.

Zum Beispiel durch die Nutzung der Wasserkraft wird je nach Kraftwerktyp das Wasser dem Fluss entzogen und nicht mehr zurückgeführt, was zu einer Wasserverminderung führt. Oder wie bei den Kernkraftwerken, welche die sogenannte Abwärme entweder direkt in einen Fluss (Erwärmung), oder über Kühltürme leiten. Es erfolgt aber auch eine Wasserverschmutzung, zum Beispiel durch Unfälle mit Benzin und Ölprodukten, welche somit stehende, fliessende Gewässer sowohl auch Grundwasser gefährden kann.

Aber auch die Luft muss unter den Einflüssen büssen. Obwohl ohne die Luft und deren Bestandteile kein Lebewesen auf der Erde überleben könnte, wird sie durch uns verschmutz.

Die drastischsten Auswirkungen auf unsere Umwelt hat aber bestimmt der Treibhauseffekt.

Treibhauseffekt und Klimaveränderungen

Die Erde ist von einer Atmosphäre umgeben, welche aus verschiedenen Gasen besteht, insbesondere aus Sauerstoff und Stickstoff. Aber auch aus einem kleinen Teil von Kohlendioxid (CO2). Das Kohlendioxid ist allerdings für das Leben auf der Erde von grosser Bedeutung. Tier und Menschen benötigen Sauerstoff zum Atmen, verbrennen es zusammen mit Zucker in ihren Muskel und als Abfallprodukt entsteht CO2. Dies wiederum benötigen die Pflanzen für ihren Stoffwechsel und produzieren daraus mit Hilfe von Lichtenergie wieder Sauerstoff. Hier schliesst sich der Kreislauf und beginnt wiederum von Neuem.

Für die Erhaltung des Weltklimas ist das Kohlendioxid von grosser Wichtigkeit. Sonnenstrahlen, welche auf den Erdboden auftreffen, wandeln sich in Wärmestrahlen um. Ein grosser Teil dieser Strahlen gehen jedoch wieder ins Weltall zurück und gehen der Erdatmosphäre verloren. Das Kohlendioxid in der Luft hält sich in Bodennähe auf und es besitzt die Eigenschaft als Speicher dieser Energieform und erwärmt somit die Erdoberfläche. Man nennt das den "natürlichen" Treibhauseffekt, welcher für uns Warmblüter lebensnotwendig ist, denn ohne CO2 wäre es bedeutend kälter auf unserem Planeten.

Problematisch wird der Treibhauseffekt aber, wenn durch unvorhergesehene Eingriffe der Menschheit der Kreislauf der Natur gestört wird.

Durch die schonungslose Verfeuerung der fossilen Brennstoffe, entstehen riesige Mengen an  Kohlendioxid, welche die Konzentration des CO2 laufend steigern. Somit verstärkt sich der natürliche Treibhauseffekt und die Erdoberfläche wird immer mehr erwärmt.

Die langfristigen Folgen des künstlichen, durch den Menschen produzierten Treibhauseffektes könnte für uns katastrophal ausfallen. Durch die Temperaturerhöhungen ändert sich das Weltklima. Das Eis der Pole beginnt zu schmelzen, sie haben den Meeresspiegel der Weltmeere in den letzten hundert Jahren bereits ansteigen lassen und wenn es so fortschreitet, könnten dadurch Städte und Landschaften, die an der Küste liegen, im Meer versinken und es drohen Überschwemmungskatastrophen durch brechende Deiche. Aber auch Wüsten breiten sich in bestimmten Gegenden durch die Austrocknung der Böden aus. In unseren Breitengraden wird es zu mehr Regen führen, da wärmere Luft mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann. Auch im Winter wird mehr Regen als Schnee fallen. Zunehmendes Risiko für die menschliche Gesundheit, auf Grund des wärmeren Klimas können sich Krankheiten besser ausbreiten .[20]

Ich frage mich, hat der Klimakollaps nicht bereits begonnen? Doch nach wie vor, gehen wir Menschen rücksichtslos mit der Energie um. Jedes Jahr nimmt der Strassenverkehr zu und der Energieverbrauch steigt

eine zukunftsfähige Schweiz

Die sichere und umweltfreundliche Versorgung mit Energie ist ein entscheidendes Kriterium für eine funktionierende Volkswirtschaft und damit für die Zukunftsfähigkeit des Standortes Schweiz. Aber gibt es die ideale Energie? Und welche Massstäbe muss sie erfüllen?




Sie sollte kurzfristig nutzbar und unbegrenzt verfügbar sein, technisch sicher, umweltschonend und sparsam einsetzbar. Und das alles zu einem Preis, der ihren grossflächigen Einsatz ermöglicht.

Schnell wird aber deutlich: Es wird auf absehbare Zeit keine Energiequelle geben, die diese Bedingungen erfüllt. Leider auch die regenerativen Energien wie die Sonne, eignen sich nicht als energiewirtschaftliche Säule der Volkswirtschaft. Die Forderung kann daher nur lauten, alternative Energiequellen weiterzuentwickeln und die bestehenden Energien möglichst umweltschonend einzusetzen.

Mit Sicherheit wird die wichtigste Energiequelle der Zukunft das Energiesparen sein und wird nötig mit wenig Einsatz von Ressourcen einen maximalen Nutzen zu erzielen.

Jeder der sich mit Alternativenenergien beschäftigt und sie einsetzt, leistet seinen Beitrag dazu die Umwelt zu schützen und das Leben für die nächsten Generationen erträglicher zu gestalten.

Investieren heute, um Energie zu sparen, denn Morgen ist es vielleicht zu spät!!!

Es wird nämlich um so schwieriger, je länger wir warten die Probleme zu bewältigen und der Einsatz wird demzufolge auch immer grösser!!! 

Die Schweiz hat vor knapp zehn Jahren das Programm "Energie 2000"[21] gestartet, es sollte den Verbrauch fossiler Energien bis zum Jahr 2000 auf dem Niveau von 1990 stabilisieren und dann senken. Beim Strom sollte die Verbrauchszunahme gedämpft und ab 2000 stabilisiert werden, Anteil der einheimischen erzeugten Energie soll erhöht werden.

Leider hat "Energie 2000" nicht erreicht. Zwar wurden Einsparungen gemacht aber das Niveau von 1990 wurde weit verfehlt. Auch die Eigenproduktion an Strom wurde erhöht, ohne aber das Ziel zu erreichten..

Somit sind wir gespannt was in Zukunft passieren wird!

Aber eines ist klar, zur Zeit sind leider die alternativen Energien bis auf einige Ausnahmen noch nicht effizient genug. Es gibt jedoch viele gute Ideen, die sich noch in den Versuchsstadien befinden, auber auf Grund technischen Problemen noch nicht ausgereift sind. Aber ein langfristig verträglicher Umgang mit der Natur kann nur im Gleichgewicht von Verbrauch und Erzeugung stattfinden. Wir können unseren Energieverbrauch auf Dauer nicht durch Vorratsenergie, also durch Bodenschätze decken, sondern nur über einen uns ständig zugeführten Energiefluss, also die Sonne!


Schlusswort

Ich finde die Benachteiligung in Bezug auf künftige Generationen drastisch. So nutzen wir (heutige wenige Generationen) die in Jahrmillionen angesammelten Bodenschätze. Mit welchem Recht beuten wir heute die nicht erneuerbaren Vorräte der Erde aus?

Unsere Nachkommen werden so wie die Dinge stehen, aus den fossilen Energien nur noch wenig Nutzen ziehen können und müssen trotzdem die Folgen unserer Lebensweise tragen. Diese Problematik der Verteilungsgerechtigkeit wird heute am Beispiel des Erdöls konkret erlebbar, gilt aber in zeitlich nur geringfügig geändertem Rahmen ebenso für Erdgas, Kohle und nukleare Brennstoffe.

Wir müssen eindeutig die Nutzung der natürlichen Ressourcen verbessern, die Verschwendung von Rohstoffen und Energien in erheblichem Ausmasse senken, ebenso die Emission von schlecht abbaubaren Schadstoffen.

Konkret heisst dies: sparsamer Umgang mit Energie hat erste Priorität, den Verbrauch fossiler Energieträger so weit als möglich senken, Einstieg in eine Kreislaufwirtschaft, die keine Wegwerfartikel produziert sondern langlebige, auf Recyclingfähigkeit angelegte hochwertige Waren, bewusste Vermeidung von Abfällen.

Hier müssen die reichen Industrieländer Vorleistung erbringen und das fängt beim einzelnen an.

Stromsparen ist sicherlich zunächst eine Frage der Einstellung und es genügt jedoch nicht, Stromsparen als Geisteshaltung zu propagieren, wir müssen zur Tat schreiten!

Aber genau hier bin ich von mir selbst enttäuscht. Ich schreibe nötige Massnahmen auf, aber selbst bin ich nicht unbedingt die Person, die man als Vorbild bezeichnen könnte, denn ich möchte nicht unbedingt auf meinen Fernseher, PC oder sogar das Auto verzichten, wenn es nicht sein muss. Das heisst im Grunde, dass ich nicht bereit bin, meinen Komfort geben eine bessere Umwelt einzutauschen. Ich weiss, dies klingt sehr krass, aber es ist leider die Wirklichkeit, die bestimmt nicht nur für mich zutrifft.

Aber mit Sicherheit ist mir bei dieser Arbeit erst so richtig klar geworden, wie schlimm die Auswirkungen der Bequemlichkeit unserer Gesellschaft eigentlich für unsere Mutter Erde und die Menschen ist. Deshalb werde ich bestimmt in Zukunft mehr auf meinen Energieverbrauch achten und versuchen hier und da etwas zu sparen. Ich hoffe, liebe Leser, dass ihr auch bereit seit mich zu Unterstützen und ebenfalls einen Beitrag an unsere Umwelt zu leisten

Kurz zu meiner Arbeitsweise: Es war nicht immer einfach, dies alles so durchzuziehen, wie ich es gerne gewollt hätte, ich habe somit auch meine Erkenntnisse, Erfahrungen und Probleme aufgeschrieben, welche man in meinem Anhang Seite 20 nachlesen kann.

Ich möchte noch ganz speziell mich bei den Personen bedanken, die mir bei dieser Arbeit behilflich waren und geduldsam zur Seite standen!

Dankessagungen:

·         der Schweizerischen Elektrizitäswerke, speziel Dr. Aegeter

·         dem Kraftwerk Bannwil

·         der BKW Wangen

·         Greenpeace, WWF Schweiz 

·         Der Vereinigung der Atomkraftwerke

·         Dem Lehrer, M. Willfratt

·         Dem Ingenieurbüro Wenger und Partner

·         Dem Internet

Bitte um korrekte Angabe der Herkunft !

© Silvia Ryter 1999

Anhang

Literaturverzeichnis

Autorin/Autor

oder Verband

Buchtitel

Ort und Erscheinungsjahr

Bücher

Oskar Bär

Geographie der Schweiz

Zürich 1989

gemeinsame Erarbeitung der zehn grössten Elektrizitätswerke der Schweiz

Strom 2005

Zürich 1987

Andreas Mihailescu

Umweltsünden-Katalog

München 1983

Markus Fritz

100 x Umwelt

Mannheim 1977

Hermann Henssen

Energie zum Leben

München 1993

Jürg Mutzner VSE

Die Stromversorgung der Schweiz

Zürich 1995

Helbling

Enerigesparen und Umweltschutz

Zürich 1985

Broschüren

Greenpeace

Erdöl: Rohstoff ohne Zukunftchance

Berlin 1997

Greenpeace

Klima: Abschied vom Prinzip Verschwendung

Berlin 1994

Greenpeace

Energie: Lasst die Sonne rein

Berlin 1996

Greenpeace

Das Ende des Atomzeitalters

Berlin 1997

Greenpeace

Auf Grossem Fuss - zukunftsfähige Schweiz

Bern 1996

Greenpeace

Zukunft Sonne

Hamburg 1994

Greenpeace

Energie: Sonnige Zukunft, Energieversorgung

Berlin 1994

Verein Strom ohne Atom

Energiewende: Strom ohne Atom

Zürich 1998

Die Grüne Partei der Schweiz

Grüne Position zur Energiepolitik

Bern 1999

VSE Verband Schweizerische Elekrizitätswerke

Strom '99 - Zahlen und Fakten

Zürich 1999

Bundesamt für Statistik

Taschenstatistik der Schweiz 1999

Zürich 1999

VSE Verband Schweizerische Elekrizitätswerke

Strom in der Schweiz - Strom in Europa

Zürich 1982

Schweizer Vereinigung für Atomenergie

Kernenergie

Bern 1987


Internetadressen

Schweizerische Elektrizität

http://www.strom.ch

Bernische Kraftwerke

http://www.bkw-fmb.ch/

Atomenergie Schweiz

http://www.atomenergie.ch/

Energie Schweiz

http://www.energie.ch/

Schweizer Vereinigung der Sonnenenergie

http://www.sses.ch/

http://www.sofas.ch/

Solarenergie

http://emsolar.ee.tu-berlin.de/~ilse/solar/index.html

Wasserstoff

http://www.geocities.com/Baja/Dunes/1115/wasse.htm

Links zum Thema Energie

http://www.infoenergie.ch/Links/default.htm

Energieglossar

http://www.energieinfo.de/eglossar/index.html


Glossar

Alternative Energien

ë erneuerbare Energien

Ampere

Die Einheit der elektrischen Stromstärke heisst Ampere (A)

CO2

ë Kohlenstoffdioxid

Elektrolyse

Ist die Trennung des Wassers durch elektrischen Strom in seine chemischen Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff

Erneuerbare Energien

Zu den erneuerbaren Energien zählt man all die Energiequellen, die sich stets aufs neue regenerieren (erneuern).

Erschöpfliche Energiequellen

sind Ressourcen, die sich durch den Abbau ständig vermindern und sich nicht mehr erneuern. Zu diesen gehören die ë fossilen Energieträger und die Kernbrennstoffe.

Fossile Energieträger

(Kohle, Erdöl, Erdgas) sind ë erschöpfliche Energiequellen.

 Fossil: aus frühere zeit siehe fossile Energieträger

Generator

es wird mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt.

Kernkraftwerk

ist ein thermisches Kraftwerk, in dem die Wärme durch die Spaltung von Uran

gewonnen wird.

Kinetische Energie

Energie der Bewegung

Kohlenstoffdioxid (CO2)

Ist ein farbloses Gas. Grosse Mengen des Gases entstehen bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen und bei der Atmung. Es ist für den ë Treibhauseffekt verantwortlich.

Laufkraftwerk

Wasserkraftwerk, welches das meist geringe Gefälle von Flusswassser nutzt.

Nutzenergie

ist die Energieform, die der Verbraucher nutzt.

Photovoltanik

Technik der direkten Gewinnung elektrischen Stromes aus Lichtstrahlen, der Wandler ist die Solarzelle.

Potentielle Energie

Energie der Lage

Primärenergie

Rohenergieträger in einer Form, wie sie von der Natur geliefert werden.

Die Primärenergie wird im Kraftwerk bzw. in einer Aufbereitungsanlage zur

ë Sekundärenergie umgewandelt.

Regenerative Energien

ë erneuerbare Energien

Sekundärenergie

veredelte und in eine anwendbare Form gebrachte ë Primärenergie z.B. Heizöl, Strom, Benzin

Solarenergie

Auf die Erde auftreffende Sonnenstrahlung bzw. deren Nutzung zur Bereitstellung von Strom und Wärme.

Solarthermisches Kraftwerk

Kraftwerke zur Stromerzeugung, die die Sonnenstrahlen zur Erzeugung von Wärme, die Wärme wiederum zur Erzeugung elektrischer Energie über eine Turbine nutzen

Solarzelle

Energiewandler von Lichtstrahlungsenergie in elektrische Energie

Speicherkraftwerk

Wasserkraftwerk, welches das Wasser in einem Stausee speichert, um es nach Bedarf, meist mit grossem Gefälle, zu nutzen.

Transformator

Strom lässt sich am besten mit hoher Spannung transportieren. Transformatoren können die Spannung  des Stromes erhöhen oder reduzieren

Turbine

Maschine, welche die Energie strömenden Gases, Dampfes oder Wassers mit Hilfe eines Stufenrades in mechanische Energie verwandelt.

Volt

Volt (V) ist die Einheit der elektrischen Spannung. Will man Strom über lange Distanzen ohne grössere Verluste transportieren, muss die Spannung mit

ë Transformatoren erhöht werden.

Wärmepumpe

Sie entzieht der Luft, dem Wasser oder dem Erdreich Wärme und gibt sie an ein Heizsystem ab.

Wasserkraft

Sammelbegriff für Kraftwerke, die aus Wasser Energie erzeugen.

Wasserstoff

Wasserstoff wird als Sekundärenergieträger als Schlüsselelement einer regenerativen Weltenergieversorgung angesehen.



Watt

Die Leistung wird in Watt (W) angegeben. Je mehr Watt ein Elektrogerät aufweist, desto mehr Leistung hat es.

Windkraftanlage

Anlage zur Umwandlung von Wind in mechanische und elektrische Energie.

Energieglossar im Internet

http://www.energieinfo.de/eglossar/index.html

oder

http://www.hydrogen.org/Wissen/glossar.html#Energietraeger


Herkunft des Wortes Energie

1.      im Griechischen gibt es das Wort érgon 'Werk,Wirken' abgeleitet davon das Adjektiv en-ergós (einwirkend)

érgon gr. ist mit dem deutschen Wort 'Werk' urverwandt. Auch in Fremdwörtern ist es enthalten :

Allergie, allergisch, Chirurg, Liturgie etc.

eine Ableitung ist 'energisch' = tatkräftig,entschlossen

2.      vom griechischen Wort enérgeia (Tatkraft) gelangt das Wort über lateinisch energia zu uns. (zuerst wohl um 1730)

Durch Herder 1787 bekommt das Wort einen wissenschaftlichen Sinn: 'wirkende Kraft'. Das Wort wurde bereits 1619 von Keppler und anderen im Deutschen verwendet, im physikalischen Sinne jedoch erstmals von dem Franzosen Bernouille (1717). Jedoch erst mit der Entwicklung der Thermodynamik um die Mitte des 19.Jhs wird der Begriff im Sinne von 'aufgesparter Arbeitsmenge' grundlegend für die Naturwissenschaft. Bis dahin oft unscharf getrennt vom Begriff 'Kraft'. Dieser Begriff ist in der Mechanik sehr alt.

'vis viva' = lebendige Kraft (Aristoteles,Galilei,Faraday..)

Helmholtz erreicht erstmals 1847 eine genaue Fixierung des physikalischen Energiebegriffs. Seine mechanistisches Verständnis  kam schnell in Konflikt mit einer energetischen Auffassung von

Energie.

Der Begriff 'Energetik' wurde von Rankine geprägt, der zusammen mit Thompson den Begriff 'energy' endgültig in die Physik einführte (1853). Die Energetik sieht die Energie als eine Grundlage allen Geschehens, aller Naturvorgänge, gleichgültig ob physikalischer oder geistiger Natur.

Diese Sicht erfuhr eine wichtige wissenschaftliche Stütze in der Entwicklung der Maxwell´schen Theorie des elektromagnetischen Feldes, wo bewiesen werden konnte, daß der Transport von elektrischer Energie nicht auf materielle Leiter beschränkt ist, sondern frei im Raume stattfindet.

Mit dieser Losbindung von Materie mußte die Energie nicht länger, wie im mechanistischen Weltbild, nur als Eigenschaft eines materiellen Systems gelten, sondern erlangte den Status eines 'unabhängig Existierenden' (s. Historisches Wörterbuch der Philosophie ). In der Folge differenzierte sich der physikalische Begriff in:

Wärmeenergie, magnetische und elektrische Energie, in Schall-, Licht- und Gravitationsenergie.

Im 20. Jh. kamen hinzu: Kernenergie, Solarenergie, Windenergie. Auch der Bereich der Hochenergiephysik.

Damit haben wir einen großen Kreis beschrieben .

Von den Ursprüngen des Wortes über seine Spezifizierung seit dem Beginn der Neuzeit, bis in die Zeit der Industrialisierung.

Mit dem Triumphzug der Naturwissenschaften erfuhr der Begriff eine physikalische Einengung. Gleichzeitig erwuchs aus der Physik wieder eine Erweiterung, die an alte Ursprünge, jetzt auf naturwissenschaftlicher Basis, anknüpfen konnte.

ë http://www.fvs.rt.bw.schule.de/tg/projekt/w_herkunft.htm


Eine Abhandlung über Elektrizität

Die Frage, die die heutige Wissenschaft beschäftigt, ist: Was zum Kuckuck ist Elektrizität? Und wohin geht sie, nachdem sie den Toaster verlassen hat?

Hier ist ein einfaches Experiment, mit dem wir eine wichtige Lektion über Elektrizität lernen können: An einem kühlen, trockenen Tag schlurfen wir mit den Füßen über einen Teppich, greifen dann mit der Hand in den Mund eines Freundes und berühren eine seiner Zahnplomben. Unser Freund zuckt heftig zusammen und schreit vor Schmerz auf. Wir lernen daraus, dass Elektrizität eine sehr mächtige Kraft sein kann, die wir niemals dafür verwenden dürfen, unseren Mitmenschen Schmerzen zuzufügen, außer wenn wir eine wichtige Lektion über Elektrizität lernen müssen.

Wir erfahren dabei auch, wie ein elektrischer Stromkreis funktioniert. Als wir über den Teppich geschlurft sind, haben wir dabei etliche 'Elektronen' aufgesammelt, äußerst kleine Teilchen, die von den Teppichherstellern in die Teppiche eingewoben werden, um Schmutz anzuziehen. Die Elektronen fließen durch den Blutkreislauf und sammeln sich im Finger an, von wo ein Funke zur Zahnfüllung unseres Freundes überspringt. Von dort aus fließen die Elektronen durch seine Füße hinunter und zurück in den Teppich, womit der Stromkreis wieder geschlossen ist.

Heutzutage sind elektrisches Licht, Radios, Mixer etc. für uns bereits selbstverständlich geworden. Vor hundert Jahren waren solche Dinge noch völlig unbekannt, was aber nicht weiter schlimm war, da sie nirgendwo eingesteckt werden konnten. Dann kam der erste Pionier auf dem Gebiet der Elektrizität, Benjamin Franklin, der während eines Gewittersturms einen Drachen steigen ließ und dabei einen schweren elektrischen Schlag bekam. Dies beweist, dass Blitze von derselben Kraft angetrieben werden wie Teppiche. Leider wurde Franklins Gehirn dabei so stark in Mitleidenschaft gezogen, dass er nur noch völlig unverständliche Sprüche von sich gab, wie zum Beispiel 'Einen Pfennig gespart heißt einen Pfennig verdient'. Unter Umständen wurde er dann als Leiter des Postamtes eingestellt.

Nach Franklin kam eine Reihe von Entdeckern und Erfindern, deren Namen in die heutige Terminologie der Elektrotechnik Eingang gefunden haben: Myron Volt, Marie-Louise Ampere, James Watt, Robert Transformator usw. Alle von ihnen machten wichtige elektrische Experimente. So entdeckte zum Beispiel Luigi Galvani (kein Scherz) im Jahre 1780, dass, sobald er das Bein eines Frosches mit zwei verschiedenen Metallen in Verbindung brachte, ein elektrischer Strom floss und das Bein des Frosches zuckte, selbst wenn es bereits vom jeweiligen Frosch getrennt war, der ja sowieso schon tot war. Galvanis Entdeckung führte zu gewaltigen Fortschritten auf dem Gebiet der Amphibienchirurgie. Heutzutage können fähige Veterinärchirurgen Metallteile in die Muskeln eines schwerverletzten oder gar getöteten Frosches implantieren und zusehen, wie er zurück in den Teich hüpft. Ganz wie ein normaler Frosch, wenn man davon absieht, dass er wie ein Stein zu Boden sinkt.

Der größte Pionier im Bereich der Elektrizität jedoch war Thomas Alva Edison, ein brillianter Erfinder trotz der Tatsache, dass seine Schulbildung sehr gering war und er in New Jersey lebte. Edisons erste Erfindung war der Phonograph, der bald in tausenden amerikanischer Haushalte zu finden war, wo er im Prinzip bis 1923 blieb, bis die Schallplatte erfunden wurde. Edisons Meisterstück jedoch war die Erfindung des Elektrizitätswerkes im Jahre 1879. Edisons großartige Idee war die Übertragung des Prinzips des einfachen elektrischen Stromkreises: Das Elektrizitätswerk sendet Elektrizität über einen Draht zum Kunden und bekommt sie ohne Verzögerung durch einen anderen Draht wieder zurück, um sie anschließend (und das ist der geniale Teil daran) gleich wieder zum Kunden zu schicken.

Das heißt, dass ein Elektrizitätswerk dem Kunden dieselbe Elektrizität einige tausend Mal pro Tag verkaufen kann, ohne dabei erwischt zu werden, da sich die wenigsten seiner Kunden die Zeit nehmen, ihre Elektrizität genau anzusehen. Tatsächlich wurde zum letzten Mal in den USA im Jahre 1937 neue Elektrizität erzeugt. Seitdem haben die Elektrizitätswerke dieselbe Elektrizität immer und immer wieder verkauft. Dies ist auch der Grund dafür, warum sie soviel Zeit haben, sich mit Tariferhöhungen zu beschäftigen.

Dank Pionieren wie Edison oder Franklin und Fröschen, wie dem von Galvani bietet uns heutzutage die Elektrizität fast unbegrenzte Möglichkeiten. So haben zum Beispiel in den letzten zehn Jahren Wissenschaftler den Laser entwickelt, ein elektrisches Gerät, das einen Lichtstrahl aussendet, der solche Energie besitzt, dass er noch in einer Entfernung von 2000 Metern eine Planierraupe atomisieren kann, und andererseits so exakt ist, dass Chirurgen damit hochpräzise Arbeiten am menschlichen Auge vornehmen können. Vorausgesetzt, sie vergessen nicht, den Regler von 'PLANIERRAUPE ATOMISIEREN' auf 'MIKROCHIRURGIE' umzustellen.

Und zum Schluss noch eine kurze Definition für Elektrizität:

Morgens mit HOCHSPANNUNG aufstehen,

mit WIDERSTAND zur Arbeit gehen,

den ganzen Tag gegen den STROM schwimmen,

abends GELADEN nach Hause kommen,

an die DOSE fassen und

EINEN GEWISCHT kriegen

ë http://www.kraehseite.de/elektrizitaet.html

Der Reaktorunfall in Tschernobyl im Jahre 1986

Im ukrainischen 'Lenin'-Kernkraftwerk soll am 26.April 1986 ein Experiment durchgeführt werden. Es soll geprüft werden, wie lange die Turbine mit der Restwärme des abgeschalteten Reaktors weiterläuft. Der Reaktor wird zuerst zur Leistungsspitze gebracht und soll dann heruntergefahren werden. Damit der Probelauf des Reaktors nicht unterbrochen wird, werden die Sicherheitssysteme mit Absicht außer Funktion gesetzt.

Nur 6 Sekunden nach Beginn des Experiments explodiert Block 4 des 'Lenin-Kraftwerkes' bei Tschernobyl.

Zunächst soll der Unfall vertuscht werden. Die Bewohner der Umgebung ahnen nichts von der Gefahr. Manche sonnen sich unbekümmert am nächsten Tag vor ihrem Haus, beobachten neugierig den Reaktorbrand. Erst 36 Stunden nach dem Unfall beginnen die Behörden rund 200 Dörfer in der Umgebung des Reaktors zu evakuieren.

Als am 28.April in Skandinavien drastisch erhöhte Radioaktivitätswerte gemessen werden, muß Moskau den Unfall vor der internationalen Presse eingestehen. Die radioaktive Wolke hat mittlerweile große Teile Nord- und Mitteleuropas verseucht. Die Bürger der UdSSR erfahren erst am 14. Mai, fast drei Wochen nach dem Unfall, in einer Fernsehansprache Gorbatschows, daß es in ihrem Land einen Unfall gegeben hat.

In der Ukraine werden offiziell über drei Millionen Menschen als Tschernobyl-Betroffene eingestuft. Die Weltgesundheitsorganisation der Vereinten Nationen (WHO) geht davon aus, daß gesicherte Erkenntnisse über das tatsächliche Ausmaß an strahlenbedingtem Siechtum und Tod in Folge von Tschernobyl frühestens in 20 Jahren vorliegen werden.

ë http://www.koeln.netsurf.de/~JanUlrich.Hasecke/GenerationenProjekt/Tschernobyl_Text.html

DER SPIEGEL 19/1998 vom 4. Mai 1998 Seite 145

Spätschäden bei Tschernobyl

Zwölf Jahre nach dem Unglück von Tschernobyl meldet der ukrainische Gesundheitsminister Andrej Serdjuk, daß noch immer 3,2 Millionen Menschen auf radioaktiv verseuchtem Boden leben. Von den insgesamt 350 000 Helfern, die sich an der Eindämmung der Katastrophenfolgen beteiligt hatten, starben 12 519 an Schilddrüsenkrebs, Leukämie, Gefäß- und Strahlenkrankheiten, davon 2197 im vergangenen Jahr. Die Zahl der Fälle von Schilddrüsenkrebs bei Kindern habe sich gegenüber 1986 verzehnfacht, mit weiter steigender Tendenz. Der Leiter der Tschernobyl-Filiale des Kurtschatow-Instituts für Atomphysik, Alexej Borowoi, rechnet mit einer zehnprozentigen Wahrscheinlichkeit, daß der Betonmantel über Block IV des Atomkraftwerks unter normalen seismischen und metereologischen Bedingungen noch in diesem Jahr einstürzen wird.

ë http://ourworld.compuserve.com/homepages/RichterPeill/ipptsbe1.htm


Pressemitteilung

Wirtschaftliche Erholung und kälteres Wetter erhöhten Energieverbrauch 1998 um 2,7%

Der Energieverbrauch der Schweiz erhöhte sich 1998 um 2,7%, nachdem er 1997 um 0,6% abgenommen hatte. Hauptgründe sind die wirtschaftliche Erholung und das kältere Wetter. Der Beitrag der erneuerbaren Energien Biogas, Sonne, Wind und Umweltwärme wurde in den Endverbrauch integriert und kann deshalb erstmals mit den nicht-erneuerbaren Energien verglichen werden.

Der gesamte Endverbrauch der Schweiz stieg 1998 um 2,7 % von 825 Petajoules (PJ) auf 847,1 PJ. Am stärksten stiegen der Verbrauch der Brennstoffe Heizöl (+3,6%), Holz (+2,5%) und Erdgas (+3,3%), sowie jener der Flugtreibstoffe (+4,2%) und des Dieselöls (+4,0%). Benzin verzeichnete hingegen lediglich eine Zunahme von 0,7%. Der Elektrizitätsverbrauch erhöhte sich um 2,1%. Der Anteil der erneuerbaren Energien (inklusive Wasserkraft) am Gesamtverbrauch betrug 15,1%.

Gegenläufige Einflussfaktoren

Der Energieverbrauch wurde 1998 insbesondere durch die folgenden Einflussgrössen erhöht:

1.      Das wieder erstarkte Wirtschaftswachstum (BIP +2,1%) und der kräftige Anstieg des Indexes der Industrieproduktion um 3,6% weisen auf eine Konjunkturerholung hin. Ebenfalls zugenommen haben der Bestand an Motorfahrzeugen (+2,1%) und die Energiebezugsflächen (+1,3%).

2.      Weniger gross war der Klimaeffekt: Die Zahl der Heizgradtage ist um 3,6% gestiegen; sie liegt aber noch immer unter dem langjährigen Mittel.

3.      Ebenfalls einen verbrauchsfördernden Effekt, wenn auch in geringem Masse, hatten die stark sinkenden Preise für Erdölprodukte (Heizöl extra-leicht z.B. -21%).

      Ohne die intensivere Anwendung effizienter Energietechniken, unterstützt durch energie-politische Massnahmen (v.a. Aktionsprogramm Energie 2000), hätte der Energieverbrauch deutlich stärker zugenommen.

Ausblick auf die Schweizerische Gesamtenergiestatistik

1998 konnten in der Energiestatistik verschiedene Neuerungen verwirklicht werden. Neu ist der Strom- und Wärmeverbrauch aus den erneuerbaren Energien Biogas, Sonne, Wind und Umweltwärme im Endverbrauch integriert und damit mit den nicht erneuerbaren Energien vergleichbar. Der Anteil dieser 'übrigen erneuerbaren Energien' stieg 1998 auf 0,7 (Vorjahr 0,6)%. Des weiteren wurden die Heizwerte verschiedener Energieträger angepasst. Diese Revisionen bewirken eine Modifikation der Energieverbräuche bis ins Jahr 1990 zurück.

Die Schweizerische Gesamtenergiestatistik wird auch dieses Jahr wieder Ende Juli erscheinen und ist neu über Internet abrufbar. Der beiliegende Überblick ist bereits jetzt auf www.admin.ch/bfe/ zugänglich.

Bern, 25. Mai 1999, Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie, Kommunikation

Pressedienst

ë Quelle Internetadresse: http://www.admin.ch/bfe/presse/9905251d.htm


Kernbotschaften Energie 2000

Das Aktionsprogramm Energie 2000 will den Energieverbrauch und den CO2- Ausstoss stabilisieren und den Anteil erneuerbarer Energien erhöhen. Es setzt auf gemeinsames, marktorientiertes Handeln von Staat, Wirtschaft und Privaten. Energie 2000 ist Wegbereiter für freiwillige und innovative Lösungen, welche betriebswirtschaftlich interessant, volkswirtschaftlich sinnvoll und ökologisch vorbildlich sind.

Konkret

·         Energieverbrauch und CO2-Ausstoss sollen stabilisiert und ab 2000 reduziert, der Anteil der erneuerbaren und einheimisch erzeugten Energie soll erhöht werden.

Partnerschaftlich

·         Die angestrebten Wirkungen werden gemeinsam erreicht. Alle machen mit: die öffentliche Hand genauso wie die Wirtschaft und Private.

·         Das Programm fördert Eigeninitiative und fordert Eigenverantwortung; damit freiwillige und marktwirtschaftliche Lösungen zum Zuge kommen statt Gebote und Verbote.

·         Die Akteure konzentrieren ihre Kräfte auf die gemeinsamen Ziele; Umstrittenes wird diskutiert.

Nutzbringend

·         Für fortschrittliche Energielösungen ist Energie 2000 die richtige Adresse: Die praxisorientierten Produkte und Dienstleistungen ermöglichen heute effiziente Energieanwendungen, die sich auch morgen auszahlen.

·         Energie 2000 fördert neue Technologien und innovative Anwendungen und stärkt damit den Werkplatz Schweiz.

·         Energie 2000 sichert unsere Energieversorgung und investiert in eine umweltgerechte Zukunft. Das Programm ist der wichtigste Beitrag der Schweiz zur Lösung des Klimaproblems und zur Erfüllung der dazu gehörenden internationalen Verpflichtungen

ë http://www.energie2000.ch/D/TKern.htm

Ziele Energie 2000

Erstes Ziel:

Den Gesamtverbrauch von Kohle, Gas und Oel und die Emissionen von CO2 im Jahr 2000 auf dem Stand von 1990 stabilisieren und danach reduzieren.

Zweites Ziel:

Die Zunahme des Verbrauchs von Elektrizität dämpfen und ab dem Jahr 2000 stabilisieren.

Drittes Ziel:

Die erneuerbaren Energien fördern, so dass sie im Jahr 2000 zusätzlich 0,5% zur Stromproduktion und 3% zur Wärmeerzeugung beitragen.

Viertes Ziel:

Bis ins Jahr 2000 die Elektrizität aus Wasserkraft um 5% und die Leistung der bestehenden Kernkraftwerke um 10% erhöhen.

ë http://www.energie2000.ch/d/FE2000.htm



[1] Weisung zur Organisation und Ausführung Baugewerbliche Berufsschule Zürich

[2] ë Projektbeschrieb Anhang Seite 49

[3] Herkunft des Wortes Energie ë Anhang Seite 21

[4] Abhandlung über Energie ë Anhang Seite 22

[5] Zusammenzug ë Anhang Seite 36-41

[6] Fakten aus ë Die Stromversorgung der Schweiz, Buchseite 10 (Anhang - Literaturverzeichnis)

[7] Fakten aus ë Die Stromversorgung der Schweiz, Buchseite 11 (Anhang - Literaturverzeichnis)

[8] Zeitungsartikel ë Anhang Seite 23

[9] ë Literaturverzeichnis: "Rohstoffe ohne Zukunftschance"

[10] ë Literaturverzeichnis Atomstrom

[11] Einblick auf das Unglück von Tschernobyl ë Anhang

[12] Angabe von Schweizerischer Vereinigung der Atomkraft

[13] ë Glossar

[14] Informationen zu Wasserstoff ë http://www.geocities.com/Baja/Dunes/1115/wasse.htm

[15] www.strom.ch/wasser/wasser.htm

[16] Informationen und Zahlen 1999 vom VSE

[17] http://umwelt.imedia.de/kallweit/biogas.htm

[18] 100 x Umwelt Seite 176 ë Literaturverzeichnis

[19] Pressemitteilung Energieverbrauch ë Anhang

[20] ë Literaturverzeichnis: Grennpeace Studien und Bundesamt für Umwelt, Wald und Landwirtschaft

[21] Kernbotschaften und Ziele ë Anhang










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