Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit Ansatzmöglichkeiten zur Begrenzung des Klimawandels im Bereich der Energieerzeugung und der Energiebereitstellung. Als Basis der Überlegungen wird erläutert, welche erneuerbaren Energien zu Verfügung stehen und was sie für den Klimawandel leisten. Dabei wird besonders auf die Geothermie und die Biomasse eingegangen.
Thermische Energie, chemische Energie, elektrische Energie und mechanische Energie sind unterschiedliche Energieformen. Der nutzbare Anteil der unterschiedlichen Energieformen unterscheidet sich in der Form. Bei der chemischen Energie und der kinetischen Energie muss bei der Nutzung die Umwandlung in die erfordernde Energieform beachtet werden, wohingegen bei dem elektrischen Strom dies nicht notwendig ist, da es zu 100% genutzt werden kann.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Das Pariser Abkommen
3 Der Klimaschutzplan 2050
4 Die Energieerzeugung
5 Veränderung der Stromerzeugung durch erneuerbare Energien
6 Resultat hinsichtlich Treibhausgas-Vermeidung
7 Die Geothermie
7.1 Vorgang von Geothermie
7.2 Segen und Fluch von der Geothermie
8 Die Biomasse
8.1 Der Wirkungsgrad von der Biomasse
8.2 Möglichkeiten von der Biomasse
9 Bedeutung von Energiebereitstellung
9.1 Verschiedene Energieformen
9.2 Wechselwirkung von Bedarf und Bereitstellung in der Energienutzung
9.3 Thermischer Energiespeicher
10 Fazit
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit untersucht Lösungsansätze zur Begrenzung des Klimawandels im Bereich der Energieerzeugung und Energiebereitstellung, wobei der Fokus auf dem deutschen und europäischen Kontext liegt.
- Klimaschutzpolitische Rahmenbedingungen (Pariser Abkommen, Klimaschutzplan 2050)
- Analyse regenerativer Energiequellen wie Geothermie und Biomasse
- Stromerzeugungsentwicklung durch erneuerbare Energien
- Treibhausgas-Vermeidungspotenziale
- Bedeutung der Energiebereitstellung und thermische Speicherlösungen
Auszug aus dem Buch
7.1 Vorgang von Geothermie
In Deutschland sind größere Bohrtiefen erforderlich, um auf die gleichen Temperaturen zu gelangen als in Ländern, die einen geothermisch vorteilhafteren Raum aufweisen, wie beispielsweise Island. Die günstigste Voraussetzung in Deutschland befindet sich in der Rheintiefenebene, wo etwa 150 Grad Celsius bei 3000 Metern Tiefe vorhanden ist. Der thermische Tiefengradient, welches den Temperaturanstieg mit steigender Tiefe beschreibt, beträgt in Deutschland durchschnittlich drei Grad Celsius auf 100 Meter. Darauffolgend gäbe es eine Temperaturzunahme von 90 Grad Celsius in 3000 Metern Tiefe. Vergleichsweise mit Island, würde man solche Temperaturwerte bereits bei geringen Tiefen erreichen.
Motoren mit diamantenbesetzen Meißel sorgen aufgrund ihrer hohen Festigkeit für Tiefenbohrungen. Diese Vorgehensweise nennt sich Dreh- oder Rotaryborverfahren. Dank Turbinen und Elektromotoren können die Bohrköpfe die Belastungen bei der Bohrung überstehen. Neben dem Bohrkopf ist ein Bohrturm nötig, welcher sich auf der Oberfläche der die Bohrgestänge festhält, befindet. Auf der Innenseite des Bohrers werden Drücke bis 300 bar festgestellt, welches mithilfe von Wasser erreicht werden. „Diese Spülung treibt zerkleinertes Gesteinsmaterial im Außenraum zwischen Meißel und Bohrloch an die Oberfläche und kühlt zugleich den Bohrer.“ Ein größeres Gebiet lässt sich im Untergrund durch Senkrechtablenkung erschließen. Dies ist aufgrund des Bohrantriebs möglich. Eine Problematik der Geothermie ist, dass im Untergrund vorhandenes Salz das Metall der Stahlrohre angreift. Dadurch korrodiert das Stahlrohr, welches als Maßnahme gegen das Einstürzen gewährleisten soll. Heutzutage werden durch besondere Materialien diese Probleme wie die Gefährdung des Einstürzens behoben.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Einführung in die Thematik der Klimawandelbegrenzung und Zielsetzung der Arbeit.
2 Das Pariser Abkommen: Erläuterung der internationalen Klimaschutzziele und der Rolle des Abkommens.
3 Der Klimaschutzplan 2050: Darstellung der deutschen Strategie zur Emissionsminderung in verschiedenen Sektoren.
4 Die Energieerzeugung: Definition und Grundlagen der Umwandlung von Energieformen.
5 Veränderung der Stromerzeugung durch erneuerbare Energien: Analyse der zeitlichen Entwicklung verschiedener regenerativer Energieträger.
6 Resultat hinsichtlich Treibhausgas-Vermeidung: Untersuchung der Netto-Bilanz vermiedener Emissionen durch erneuerbare Energien.
7 Die Geothermie: Einführung in die Geothermie als regenerative Energiequelle.
7.1 Vorgang von Geothermie: Beschreibung technischer Verfahren und geologischer Gegebenheiten der Tiefengeothermie.
7.2 Segen und Fluch von der Geothermie: Wirtschaftliche Aspekte, ökologische Vorteile und Herausforderungen dieser Technologie.
8 Die Biomasse: Betrachtung von Biomasse als älteste regenerative Energiequelle.
8.1 Der Wirkungsgrad von der Biomasse: Analyse der Effizienz und Flächennutzung bei der Biomasseproduktion.
8.2 Möglichkeiten von der Biomasse: Überblick über Einsatzbereiche und Herausforderungen der Nachhaltigkeit.
9 Bedeutung von Energiebereitstellung: Analyse der Rolle von Energiespeichern für die Energieversorgung.
9.1 Verschiedene Energieformen: Klassifizierung und nutzbare Anteile unterschiedlicher Energieformen.
9.2 Wechselwirkung von Bedarf und Bereitstellung in der Energienutzung: Darstellung der Laststeuerung durch Speicherlösungen.
9.3 Thermischer Energiespeicher: Differenzierung zwischen Wärme- und Kältespeicherung.
10 Fazit: Zusammenfassende Bewertung der Potenziale regenerativer Energien und Energiespeicher für den Klimaschutz.
Schlüsselwörter
Klimawandel, Energieerzeugung, Energiebereitstellung, Klimaschutzplan 2050, Pariser Abkommen, Geothermie, Biomasse, Regenerative Energien, CO2-Vermeidung, Energiespeicher, Nachhaltigkeit, Treibhausgas-Emissionen, Stromerzeugung, Wärmespeicher, Energiewende.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundlegend?
Die Arbeit analysiert Strategien zur Begrenzung des Klimawandels mit einem Fokus auf die Sektoren Energieerzeugung und Energiebereitstellung in Deutschland.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Themen sind Klimaschutzpolitik, regenerative Energiequellen wie Geothermie und Biomasse sowie die Bedeutung effizienter Energiespeicher.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Ziel ist es, die Potenziale und Herausforderungen regenerativer Energien aufzuzeigen und die Notwendigkeit sowie Funktionsweise von Energiebereitstellung im Kontext des Klimaschutzes zu erläutern.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer Literaturanalyse aktueller politischer Klimaschutzpläne sowie technischer Daten zu Erneuerbaren Energien und Energiespeichertechnologien.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in eine Analyse der Klimapolitik, eine detaillierte Betrachtung von Geothermie und Biomasse sowie eine Untersuchung der Energiebereitstellung inklusive thermischer Speicher.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Schlüsselwörter sind unter anderem Klimawandel, Erneuerbare Energien, CO2-Vermeidung, Geothermie, Biomasse und Energiespeicher.
Warum ist Geothermie für Deutschland nur eingeschränkt ökonomisch?
Da die geothermischen Ressourcen in Deutschland im Vergleich zu anderen Regionen wie Island ungünstiger sind, erfordern sie tiefere Bohrungen, was die Kosten deutlich erhöht.
Warum gilt die Nutzung von Biomasse als gespalten?
Obwohl Biomasse kohlendioxidneutral sein kann, ist ihre Ökobilanz umstritten, insbesondere wenn nachhaltige Anbauvoraussetzungen nicht erfüllt werden, wie beispielsweise bei der Abholzung von Regenwäldern.
Was versteht man unter Energiebereitstellung in dieser Arbeit?
Energiebereitstellung bezieht sich in dieser Arbeit primär auf die Speicherung von Energie, um den variierenden Bedarf effizient zu decken und Kraftwerke im optimalen Bereich betreiben zu können.
- Arbeit zitieren
- Fuad Ayan (Autor:in), 2019, Möglichkeiten zur Begrenzung des Klimawandels im Bereich der Energieerzeugung, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/541618
