Fossile Rohstoffe werden knapp.
CO2-Ausschüttung belastet unsere Natur und Umwelt.
Anzeichen eines globalen Klimawandels, der globalen Erderwärmung werden immer deutlicher.
Die Risiken der atomaren Energiegewinnung treten vermehrt ins Bewusstsein einer mehr und mehr aufgeklärten Gesellschaft. Der Atomausstieg wird gefordert.
Die Strompreise steigen.
Das Verlangen nach der Stromgewinnung aus den so genannten „erneuerbaren Energien“ steigt stetig.
Doch, inwieweit haben die erneuerbaren Energien heute schon das Potential uns zu versorgen? Welche Möglichkeiten bieten sie uns?
Wie weit ist die Technik und die Forschung bereits fortgeschritten um uns Strom aus erneuerbaren Energien zugänglich zu machen? In welche Bereiche dringen sie vor?
Stellen die erneuerbaren Energien ein Risiko dar; für die Natur, für die Umwelt, für den Menschen?
Welche Vor- und Nachteile bringt der Einstieg in diese neue Branche mit sich?
Und, an welchem Punkt einer derartigen Entwicklung stehen wir bereits?
Die vorliegende Seminararbeit geht auf diese Fragestellungen ein. Wichtige Gesichtspunkte werden erläutert, Probleme und Hemmnisse kritisch betrachtet. Der Leser erhält einen Einblick in die momentane Situation und Stellung der erneuerbaren Energien am Beispiel der Windenergie in Deutschland.
Winde, sowie Windenergie-Anlagen werden beschrieben und erklärt.
Bereits bestrittene sowie zukünftig zu gehende Wege werden aufgezeigt
Die Arbeit zeigt Möglichkeiten, die genutzt werden können, aber auch Hemmnisse, die noch bestehen; Sowohl in der Energiegewinnung selbst, als auch für die Umwelt, die Natur und den Menschen.
Inhaltsverzeichnis
1. EINLEITUNG
2. ERNEUERBARE ENERGIEN
3. WINDE UND IHRE RESSOURCEN
4. WINDENERGIENUTZUNG IN DEUTSCHLAND
5. WINDENERGIE-ANLAGEN
6. JOBMOTOR ERNEUERBARE ENERGIEN
7. GESETZLICHE FÖRDERUNG
8. WINDENERGIE ZU WASSER
9. BETRIEB EINER WINDENERGIE-ANLAGE
10. GENEHMIGUNG und RISIKEN-ABSCHÄTZUNG
11. REPOWERING
12. LEISTUNG
13. VERSORGUNGSSICHERHEIT und KOSTEN
14. ZUKUNFT: ERNEUERBARE ENERGIEN
15. RESÜMEE
Zielsetzung und Themen
Die vorliegende Arbeit untersucht das Potenzial und die aktuelle Stellung der erneuerbaren Energien am Beispiel der Windkraft in Deutschland. Ziel ist es, die technische Entwicklung, die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen sowie ökologische Auswirkungen kritisch zu analysieren und aufzuzeigen, welchen Beitrag die Windenergie zur zukünftigen, nachhaltigen Stromversorgung leisten kann.
- Technische Grundlagen und Funktionsweise von Windenergie-Anlagen
- Entwicklung und aktueller Stand der Windenergienutzung in Deutschland
- Die Rolle des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) bei der Markteinführung
- Ökologische Aspekte, Genehmigungsverfahren und Risikobewertung
- Wirtschaftliche Bedeutung und Potenziale durch Offshore-Windparks
Auszug aus dem Buch
WINDE UND IHRE RESSOURCEN
Windenergie-Anlagen funktionieren nach einem einfachen Prinzip. Die Bewegungsenergie des Windes wird von den Rotorblättern in eine Drehbewegung gewandelt und mittels Generator, ähnlich dem Dynamo-Prinzip, in elektrischen Strom umgeformt.
Globale Winde entstehen durch Druckunterschiede auf der Erdoberfläche durch ungleiche Erwärmung der Erdoberfläche, die wiederum durch ungleiche Sonneneinstrahlung entsteht. (Vereinfachtes Beispiel: Einstrahlung ist am Äquator größer als an den Polen). Warme Luft steigt am Äquator auf und sinkt an den Polen. Zusätzlich erhöhen jahreszeitliche Verteilungen der Sonnenenergie die Variation der Zirkulation. Unterschiedliche Temperaturverteilungen führen zu Druckunterschieden innerhalb der Atmosphäre. Bewegungen der Luft, die diese stetigen Temperatur- und Druckunterschiede ausgleichen wollen führen zu globalen Winden. Druckausgleich in vertikaler Form wird durch die Gravitationskraft geregelt. Winde wehen also vorwiegend horizontal und erzeugen somit einen dauernden Druckunterschied. Die Zirkulation der Atmosphäre wird zudem von der Rotation der Erde beeinflusst (circa 600 km/h am Äquator, abnehmend gegen 0 km/h an den Polen).
Die Erde variiert zwischen großen Land- und großen Wassermassen. Diese wirken sich verschieden auf den Luftfluss, Absorption der Sonneneinstrahlung und die Luftfeuchtigkeit aus. Die Luftbewegung ist oft an die Zirkulation der Ozeane gekoppelt. Daraus resultieren unterschiedliche Druckgebiete, die zu globalen und regionalen Winden führen.
Zusammenfassung der Kapitel
EINLEITUNG: Die Einleitung beleuchtet die ökologische Notwendigkeit einer Energiewende aufgrund knapper fossiler Ressourcen und des Klimawandels.
ERNEUERBARE ENERGIEN: Dieses Kapitel erläutert den wachsenden weltweiten Energiebedarf und stellt das Potenzial der erneuerbaren Energien als unerschöpfliche Alternative dar.
WINDE UND IHRE RESSOURCEN: Hier werden die meteorologischen Entstehungsprozesse von Wind sowie die Parameter zur Bestimmung von Windressourcen erklärt.
WINDENERGIENUTZUNG IN DEUTSCHLAND: Der historische Einstieg in die Windenergienutzung in Deutschland seit der Ölkrise wird nachgezeichnet.
WINDENERGIE-ANLAGEN: Dieses Kapitel beschreibt den technischen Aufbau einer Windkraftanlage und die verschiedenen Komponenten.
JOBMOTOR ERNEUERBARE ENERGIEN: Es wird die wirtschaftliche Bedeutung der Windbranche hinsichtlich der Arbeitsplatzschaffung und des technologischen Vorsprungs Deutschlands analysiert.
GESETZLICHE FÖRDERUNG: Der Fokus liegt auf dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) als zentralem Instrument der Markteinführung und Vergütung.
WINDENERGIE ZU WASSER: Hier werden die Potenziale und Herausforderungen bei der Errichtung von Offshore-Windparks auf dem Meer erläutert.
BETRIEB EINER WINDENERGIE-ANLAGE: Dieses Kapitel behandelt die Betreiberstrukturen, insbesondere das Modell der Bürgerwindparks und deren Akzeptanz.
GENEHMIGUNG und RISIKEN-ABSCHÄTZUNG: Es werden Umweltauflagen, Genehmigungsverfahren sowie potenzielle Risiken wie Lärm oder Auswirkungen auf die Tierwelt diskutiert.
REPOWERING: Die Thematik des Austauschs alter Anlagen durch leistungsstärkere Technik zur effizienteren Flächennutzung wird dargestellt.
LEISTUNG: Dieses Kapitel erläutert die physikalischen Wirkungsgrade und die statistische Stromproduktion von Anlagen.
VERSORGUNGSSICHERHEIT und KOSTEN: Die ökonomischen Aspekte, Netzstabilität und die Preisbildung bei der Stromeinspeisung werden analysiert.
ZUKUNFT: ERNEUERBARE ENERGIEN: Ein Ausblick auf die politischen Ziele bis 2050 und die gesellschaftliche Einstellung zur Windenergie bildet den Abschluss.
RESÜMEE: Das Resümee fasst die zentralen Erkenntnisse der Arbeit zusammen und bestätigt die Notwendigkeit des Ausbaus der Windkraft.
Schlüsselwörter
Windenergie, Erneuerbare Energien, Deutschland, Klimawandel, EEG, Windkraftanlagen, Stromnetz, Offshore-Windparks, Repowering, Nachhaltigkeit, Energiewende, Strompreis, Windressourcen, CO2-Minderung, Wirtschaftlichkeit
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit analysiert die Situation und Stellung der erneuerbaren Energien in Deutschland, wobei der Fokus primär auf der Technologie und wirtschaftlichen Einbettung der Windkraft liegt.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Zentrale Themen sind die physikalischen Grundlagen der Windenergie, die technische Ausführung von Anlagen, die gesetzliche Förderung durch das EEG sowie die wirtschaftlichen Potenziale der Branche.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist es, aufzuzeigen, wie Windenergie als nachhaltige Energiequelle die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen reduzieren kann und welche Hemmnisse und Chancen dabei bestehen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer fundierten Literatur- und Datenanalyse unter Heranziehung aktueller Statistiken, Studien und gesetzlicher Rahmenbedingungen.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in technische Funktionsbeschreibungen, die wirtschaftliche Bedeutung, gesetzliche Rahmenbedingungen sowie ökologische Aspekte wie Genehmigung und Artenschutz.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit wird durch Begriffe wie Energiewende, Windkraftanlagen, EEG, Offshore-Potenziale, CO2-Einsparung und Versorgungssicherheit geprägt.
Welchen Einfluss hat das EEG auf die Windenergie?
Das EEG schafft durch ein Mindestpreissystem und garantierte Abnahmeverpflichtungen Planungssicherheit für Investoren und ermöglicht so erst den massiven Ausbau erneuerbarer Energien.
Was bedeutet der Begriff Repowering?
Repowering beschreibt den Prozess, bei dem ältere, weniger effiziente Windkraftanlagen durch moderne, leistungsstärkere Anlagen ersetzt werden, um den Ertrag pro Standort zu steigern.
Wie sicher ist die Versorgung durch Windkraft?
Durch den Ausbau intelligenter Stromnetze und verbesserte Prognosemethoden sowie den Ausgleich zwischen Regionen ist die Netzstabilität auch bei hohem Windstromanteil gewährleistet.
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- Benjamin Füger (Author), 2008, Erneuerbare Energien: Windkraft in Deutschland, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/183529
