Das Thema der alternativen Energiegewinnung ist derzeit so aktuell wie noch nie. Bisher wurden zum größten Teil konventionelle Quellen zur Energiegewinnung genutzt. Vor allem die fossilen Brennstoffe, wie Kohle, Erdöl und Erdgas werden immer weiter ausgebeutet und das, obwohl sie bald nur noch in begrenztem Maße zur Verfügung stehen. Diese Energiequellen haben außerdem den Nachteil, dass sie bei der Verbrennung umweltschädigende Gase in die Atmosphäre freisetzen. Auch die Energiegewinnung durch Kernkraftwerke ist mit erheblichen Risiken für die Umwelt behaftet.
Alternativen bieten erneuerbare Energiequellen wie Sonne, Wind und Wasser. Sie sind wesentlich umweltfreundlicher als konventionelle Energieträger und regenerieren sich ständig. In den letzten Jahren fand in Deutschland und vielen anderen Ländern ein starker Ausbau der Energiegewinnung durch diese erneuerbaren Quellen statt. Dabei wurden vor allem auf dem Land entsprechende Anlagen, wie zum Beispiel solarthermische Kraftwerke oder Laufwasserkraftwerke, errichtet. Im Gegensatz dazu wurden die Energiequellen an der Küste und im Meer bisher nur wenig genutzt. Doch auch hier steckt jede Menge Potential.
Die vorliegende Arbeit befasst sich damit, welche Möglichkeiten der Energiegewinnung es an der Küste gibt und wie die Umsetzung davon in Deutschland aussieht bzw. aussehen könnte.
Dazu werde ich in einem ersten Punkt auf theoretischer Basis erst einmal klären, was alternative Energiequellen im Genauen sind und wie sie sich von den konventionellen Energieträgern unterscheiden. Des Weiteren möchte ich eine Übersicht aller alternativen Energiequellen vorstellen. In Punkt 3 will ich dann nachprüfen, welche Energiequellen speziell an der Küste genutzt werden können. Die einzelnen Energieformen werden dann kurz erläutert und die technischen Anlagen zur Nutzung in ihrer Funktionsweise beschrieben. Zum Abschluss der Untersuchungen zu den einzelnen Energiequellen möchte ich die gegenwärtige Nutzung solcher Kraftwerke oder Anlagen in Deutschland beleuchten und das Potential, was in den verschiedenen Technologien in Bezug auf die deutschen Küsten steckt, aufzeigen.
Am Ende werde ich meine Ergebnisse in den Schlussbemerkungen noch einmal zusammenfassend darstellen.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Alternative Energiequellen
2.1 Was sind alternative Energiequellen?
3 Möglichkeiten der alternativen Energiegewinnung an der Küste
3.1 Wind
3.1.1 Offshore-Windparks
3.2 Wasser
3.2.1 Wellenkraftwerk
3.2.2 Meeresströmungskraftwerk
3.2.3 Gezeitenkraftwerk
3.2.4 Meereswärmekraftwerk
3.2.5 Osmosekraftwerk
3.3 Marine Biomasse
4 Schlussbemerkungen
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit untersucht das Potential und die Möglichkeiten der alternativen Energiegewinnung an den deutschen Küsten. Dabei wird analysiert, welche Technologien zur Nutzung von Wind, Meereskraft und mariner Biomasse aktuell existieren und inwiefern deren großflächiger Einsatz in Deutschland sinnvoll bzw. wirtschaftlich realisierbar ist.
- Vergleichende Analyse fossiler versus erneuerbarer Energieträger
- Technische Funktionsweisen von Offshore-Windparks und Meereskraftwerken
- Bewertung des Potentials für Nord- und Ostsee
- Herausforderungen bei Instandhaltung, Netzanbindung und Naturschutz
Auszug aus dem Buch
3.1.1 Offshore-Windparks
Windenergieanlagen, die Offshore betrieben werden, unterscheiden sich prinzipiell nicht sehr gravierend von den Anlagen auf dem Land. Sie bestehen aus einem hohen Turm und einem in der Turmspitze installierten Rotor mit einem oder mehreren Flügelblättern. Entscheidend für eine hohe Leistung sind dabei die Länge der Flügelblätter und die von den Blättern überstrichene Fläche. (Pelte, 2010, S. 184)
Natürlich kann man die Onshore-Windanlagen trotz der gleichen prinzipiellen Bauweise nicht eins-zu-eins mit denen Offshore gleichsetzen. Es müssen einige Aspekte beachtet und in die Planung mit eingearbeitet werden.
Neben der Standortwahl sind vor allem die Umweltbedingungen auf dem Meer ein großes Problem bei der Installierung und beim Dauerbetrieb der Anlagen. Abbildung 3 zeigt die wichtigsten Umwelteinflüsse, die zu beachten sind. Die Konzipierung des Fundamentes der Anlage muss zum Beispiel die permanent einwirkende Kraft der Gezeiten, Strömungen und Wellen beachten. Auch müssen die einzelnen Bauteile einen entsprechenden Korrosionsschutz besitzen, um Salz, Feuchtigkeit und schwankenden Temperaturen standzuhalten. (Gasch & Twele, 2010, S. 545 f.)
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung stellt die Dringlichkeit alternativer Energiequellen dar und definiert das Ziel, das Potential spezifischer Küstenenergien in Deutschland zu untersuchen.
2 Alternative Energiequellen: Hier werden erneuerbare von fossilen Energiequellen abgegrenzt und die physikalischen Grundlagen der Energiewandlung erläutert.
3 Möglichkeiten der alternativen Energiegewinnung an der Küste: Dieses Kapitel bildet den Hauptteil und analysiert Wind, Wasser und marine Biomasse hinsichtlich ihrer technischen Umsetzung und ökonomischen Perspektiven an deutschen Küsten.
4 Schlussbemerkungen: Das Fazit fasst zusammen, dass primär die Windkraft an der Küste ein hohes Potential besitzt, während die übrigen Meeresenergien derzeit keine wirtschaftlich tragfähige Option darstellen.
Schlüsselwörter
Alternative Energiequellen, Küste, Offshore-Windparks, Windenergie, Meeresströmungskraftwerk, Wellenkraftwerk, Gezeitenkraftwerk, Osmosekraftwerk, marine Biomasse, Erneuerbare Energien, Deutschland, Nachhaltigkeit, Energiewende, Potentialanalyse, Stromerzeugung
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Hausarbeit befasst sich mit den Möglichkeiten der Gewinnung regenerativer Energie an den deutschen Küsten von Nord- und Ostsee.
Welche zentralen Themenfelder werden bearbeitet?
Die Arbeit behandelt schwerpunktmäßig die Energiegewinnung aus Wind, verschiedenen Formen der Meereskraft und die Nutzung mariner Biomasse.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Ziel ist es, das Potential dieser verschiedenen Technologien für den Standort Deutschland zu prüfen und deren derzeitigen sowie zukünftigen Stellenwert zu bewerten.
Welche wissenschaftliche Methode wurde verwendet?
Es handelt sich um eine theoretische Analyse, die auf einer umfassenden Literaturrecherche und der Auswertung von Fachdaten, Karten und wissenschaftlichen Prognosen basiert.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in eine theoretische Einführung und die detaillierte Beschreibung technischer Anlagen (z. B. Offshore-Windparks, Wellenkraftwerke) sowie deren jeweilige Potenziale und Nutzungssituation an deutschen Küsten.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Kernbegriffe sind Erneuerbare Energien, Offshore-Windparks, Meeresenergie, Nachhaltigkeit und das Standortpotential an den deutschen Küsten.
Warum spielt Windenergie eine größere Rolle als Gezeitenkraftwerke?
Windenergie bietet an den Küsten ein technisch ausgereiftes und bereits im Ausbau befindliches Potential, während Gezeitenkraftwerke aufgrund des geringen Tidenhubs an deutschen Küsten als unwirtschaftlich eingestuft werden.
Welche Hindernisse gibt es bei der Nutzung mariner Biomasse?
Die Forschung steckt hier noch in den Anfängen; zudem gibt es Nutzungskonflikte mit Tourismus und Fischerei, die eine großflächige Kultivierung erschweren.
- Citation du texte
- Frank Herzer (Auteur), 2010, Alternative Energiegewinnung an der Küste, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/168897
