Man stelle sich einmal folgendes Szenario vor: Man wacht eines Morgens auf, schaltet den Fernseher ein und hört folgende Meldung: „Meine Damen und Herren, gemäß dem jetzigen Forschungsstand, werden innerhalb der nächsten 2 Jahre alle fossilen Energieträger aufgebraucht sein.“ Wie würde man reagieren? Was wären die ersten Gedanken?
Moderne Industriegesellschaften verdanken ihren Aufstieg insbesondere der Nutzung fossiler Energieträger. Erdöl, Kohle und Erdgas treiben die Wirtschaft und den Verkehr an. Die intensive Nutzung dieser fossilen Energieträger hat zu einer Ressourcenknappheit und zu Umweltschäden geführt. Daher wird die zukünftige Energieversorgung jährlich immer bedeutsamer für die Menschheit. Aufgrunddessen ist der Übergang zu einer nachhaltigen Energieversorgung eine zentrale Aufgabe des 21. Jahrhunderts geworden und stellt zugleich für Forschung, Wirtschaft und Politik eine enorme Herausforderung dar.
Eine besondere Rolle innerhalb erneuerbaren Energien, die in den Fokus geraten sind, nimmt die Solarenergie ein, welche aufgrund ihres enormen Potentials als eine „wesentliche Säule des zukünftigen Energiesystems“ angesehen wird. Dabei wird die Solarenergie in Solarthermie (Wärmeerzeugung) und Photovoltaik (Stromerzeugung) klassifiziert.
Das Ziel meiner Arbeit ist es herauszufinden, ob erneuerbare Energien gegenüber nichtregenerativen Energien zukunftsbeständig sein können. Dabei werde ich mich in meiner Arbeit lediglich auf den Teilbereich der Photovoltaik konzentrieren, da diese aufgrund ihrer Energieform (Strom) einen vergleichbaren Ersatz zur konventionellen Stromerzeugung bietet, die derzeit unter anderem auf den fossilen Energieträgern Erdöl, Erdgas und Kohle basiert.
Zunächst wird der Begriff fossile Energieträger kurz definiert, um ein Verständnis dafür zu erhalten, wie sich diese von anderen Energiequellen abgrenzen. Anschließend werden die drei fossilen Energieträger Kohle, Erdgas und Erdöl hinsichtlich ihrer Verarbeitung, Nutzung und ihrer Auswirkung auf die Umwelt thematisert. Ich habe mich bewusst für diese drei Formen entschieden, da diese insgesamt einen hohen Anteil an der Stromerzeugung in Deutschland einnehmen.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Konventionelle Energieträger
2.1. Definition fossile Energieträger
2.2. Verarbeitung, Nutzung, Auswirkung
2.2.1. Kohle
2.2.2. Erdöl
2.2.3. Erdgas
3. Energieverbrauch und Strompreisentwicklung in Deutschland
4. Erneuerbare Energien: Photovoltaik
4.1. Definition Photovoltaik
4.2. Rückblick auf die Entwicklung von Solarenergie
4.3. Die Sonne als größte Energiequelle
4.4. Wirkungsgrad
4.5. Faktoren bei der Gewinnung von Strom mittels Photovoltaik
4.6. Preisentwicklung und Nachfrage
5. Analyse der Zukunftsbeständigkeit von fossilen Energieträgern und Photovoltaik
6. Fazit
Zielsetzung und Themenfelder
Das Hauptziel dieser Arbeit ist es zu untersuchen, ob erneuerbare Energien, insbesondere die Photovoltaik, eine zukunftsbeständige und leistungsfähige Alternative zu konventionellen, fossilen Energieträgern wie Kohle, Erdöl und Erdgas darstellen können.
- Vergleich zwischen fossilen Energieträgern und Solarenergie
- Entwicklung des Stromverbrauchs und der Strompreise in Deutschland
- Technologische Grundlagen und Wirkungsgrade der Photovoltaik
- Faktoren der Wirtschaftlichkeit und Standortabhängigkeit von Solaranlagen
- Analyse der Zukunftsfähigkeit verschiedener Energiequellen
Auszug aus dem Buch
2.1. Definition fossile Energieträger
Der Begriff „fossil“ bedeutet „urzeitlich“. Im Zusammenhang mit Energieträgern werden mit dieser Begrifflichkeit zum Beispiel Steinkohle, Braunkohle, Erdöl und Erdgas bezeichnet. Dabei handelt es sich um organische Stoffe (kohlenstoffhaltig), welche aus Verbindungen von Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen.
Elektrische Energie kann aus Braunkohle, Steinkohle, Erdgas und Erdöl gewonnen werden. Diese energiereichen Stoffe haben sich über Jahrmillionen aus den Überresten pflanzlicher und tierischer Körper gebildet, zu dieser Umwandlung haben mehrere Prozesse beigetragen. Dazu gehören: Abnutzungen, Erdbeben und Meteor-Auswirkungen (geographische Prozesse), welche zu hohen Temperaturen und Druck geführt haben. Dadurch entwickelten sich die Überreste zu komplexen Kohlenwasserstoffverbindungen.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Diese Einleitung führt in das Szenario der Ressourcenknappheit ein und definiert die Zielsetzung, die Potenziale der Photovoltaik gegenüber fossilen Energieträgern zu prüfen.
2. Konventionelle Energieträger: Das Kapitel definiert fossile Brennstoffe und erläutert deren Entstehung sowie die spezifischen Aspekte der Nutzung von Kohle, Erdöl und Erdgas.
3. Energieverbrauch und Strompreisentwicklung in Deutschland: Hier wird der historische Vergleich der Bruttostromerzeugung in Deutschland sowie die preisliche Entwicklung im Kontext politischer Förderungen wie dem EEG betrachtet.
4. Erneuerbare Energien: Photovoltaik: Dieses Hauptkapitel beleuchtet die technischen Definitionen, die historische Entwicklung der Solartechnik sowie Faktoren wie Wirkungsgrad, Standort und Preisentwicklung.
5. Analyse der Zukunftsbeständigkeit von fossilen Energieträgern und Photovoltaik: Das Kapitel vergleicht die Nachhaltigkeit der Energiequellen und diskutiert Herausforderungen wie Speicherung, Kosten und Abhängigkeit von äußeren Faktoren.
6. Fazit: Das Fazit fasst das Entwicklungspotenzial der Photovoltaik zusammen und stellt fest, dass zukünftige Fortschritte maßgeblich von Forschungsförderung und weiteren Markteinführungshilfen abhängen.
Schlüsselwörter
Photovoltaik, Solarenergie, fossile Energieträger, Kohle, Erdöl, Erdgas, Energiewende, Stromerzeugung, Wirkungsgrad, Ressourcenknappheit, Klimawandel, Treibhauseffekt, EEG, Strompreisentwicklung, Nachhaltigkeit
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Facharbeit grundlegend?
Die Arbeit befasst sich mit einem Vergleich zwischen traditionellen, fossilen Energieträgern und der Photovoltaik im Hinblick auf deren Zukunftsfähigkeit in der deutschen Energieversorgung.
Welche Energieträger stehen im Fokus der Betrachtung?
Analysiert werden die fossilen Energieträger Kohle, Erdöl und Erdgas sowie als erneuerbare Alternative die Photovoltaik.
Was ist das zentrale Forschungsziel der Arbeit?
Das Ziel ist die Evaluierung, ob die Photovoltaik eine zukunftsbeständige Alternative zur konventionellen Stromerzeugung darstellen kann, um eine nachhaltige Energieversorgung zu gewährleisten.
Welche wissenschaftliche Methode wird primär angewandt?
Es handelt sich um eine literatur- und statistikbasierte Analyse, die auf Daten aus Fachpublikationen, Statistiken von Arbeitsgemeinschaften und Wirtschaftsberichten beruht.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die Untersuchung fossiler Energieträger, die Analyse der deutschen Strommarkt-Entwicklung, die technischen Grundlagen und Standortfaktoren der Photovoltaik sowie eine abschließende Bewertung der Zukunftsfähigkeit.
Welche Schlüsselbegriffe sind für die Arbeit prägend?
Die zentralen Schlagworte sind Photovoltaik, fossile Energieträger, Wirkungsgrad, Nachhaltigkeit und Energiewende.
Welchen Einfluss haben geographische Faktoren auf die Photovoltaik?
Die Arbeit verdeutlicht, dass Standortfaktoren wie Sonneneinstrahlung, Dachausrichtung und Neigungswinkel maßgeblich für den Wirkungsgrad und den wirtschaftlichen Ertrag einer PV-Anlage sind.
Warum steigen die Strompreise trotz sinkender Kosten für Solarmodule?
Die Arbeit diskutiert hierbei unter anderem die Zusammenhänge zwischen Marktkonkurrenz, politischer Förderung durch das EEG und dem allgemeinen Ressourcenverbrauch in der Industrie.
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- Anonym (Author), 2015, Die Chancen von Solarenergie im Vergleich zu konventionell erzeugter Energie, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/302725
