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Stromerzeugung

Übersicht über die Möglichkeiten der Stromerzeugung mit fossilen und erneuerbaren Energiequellen.

Erneuerbare Energien

Erneuerbare Energien sind Energiequellen, die nach dem Zeitmaßstab des Menschen unendlich lange zur Verfügung stehen wie z.B. Sonnenenergie, Windenergie, Wasserkraft, Erdwärme, Biomasse.

Fossile Energien

Fossile Energieträger sind nicht erneuerbar wie zum Beispiel Kohle, Erdöl, Erdgas. Fossile Energien sind leider nur in begrenzten Mengen auf der Erde vorhanden.

Stromerzeugung WasserWasserkraft

Wasserkraft leistet in Deutschland mit Abstand den größten Beitrag zur Erzeugung von erneuerbaren Energie.


Stromerzeugung PhotovoltaikPhotovoltaik

Photovoltaik ist die unmittelbare Umwandlung von Sonnenstrahlung in Energie, mit Hilfe von Solarzellen.


Stromerzeugung Kraft-Wärme-KopplungKraft-Wärme-Kopplung

Die Kraft-Wärme-Kopplung ist eine effiziente Form der Energienutzung, bei der gleichzeitig Strom und Wärme erzeugt wird.

Stromerzeugung ErdgasErdgas

Erdgas ist ein Energieträger aus Gemisch von verschiedenen Gasen, das meist in Erdöl vorkommt.


Stromerzeugung KohleBraunkohle, Steinkohle

Die Braunkohle und Steinkohle gehört zu den abbaubaren fossilen Energieträger, die aus der Erde gewonnen werden und durch Verbrennung in Kohlekraftwerken uns Energie liefert.

Kernkraft

Stromerzeugung KernkraftKernenergie ist Strom aus einem Atomkraftwerke/Kernkraftwerk, die mit dem Rohstoff Uran gewonnen wird. Uran zählt zu den fossilen Energieträgern, da Uran nicht unendlich verfügbar ist.

Fokus auf regerative Energien

Regenerative Energien gehören mittlerweile genauso zum Angebot vieler Hersteller und Anbieter von Strom und Stromerzeugnissen, wie die konventionelle Gewinnung durch Kohle und Gas. Neben der Windenergie, ist dabei besonders die Sonnenenergie die Hauptquelle für die Gewinnung von regenerativem Strom. Rein technisch gesehen ist die Sonne in der Lage die Menschheit komplett zu versorgen und auch die technischen Geräte haben sich in den letzten Jahren deutlich weiterentwickelt, sodass die Gewinnung von Strom und Wärme durch Solarenergie einen völlig neuen Markt aufgeschlossen hat.

Strom aus Solarenergie lässt sich dabei an vielen verschiedenen Standorten durch Kollektoren und Photovoltaikanlagen gewinnen und sowohl in Wärme, als auch in Strom für den Haushalt umgewandelt werden. Außerdem lohnt sich die Nutzung der Solarenergie besonders aufgrund der nicht einsehbaren Steigungen der Öl- und Gaspreise in naher Zukunft. Das Umsteigen von konventionellen Energieträgern auf die Solarenergie, ist dabei einfacher und aufgrund zahlreicher Subventionen durch die Bundesrepublik Deutschland, günstiger als viele Denken. Besonders Nutzer von regenerativen Energien bekommen deutliche steuerliche Vorteile und können einfach an Kredite mit guten Konditionen für die Einrichtung einer Anlage zur Gewinnung von Energie durch regenerative Energien bekommen. Wenn Sie also an einer neuartigen und nachhaltigen Stromgewinnung interessiert sind, dann ist die Solarenergie neben der Windenergie genau das Richtige für Sie.

Photovoltaik

Bei der Photovoltaik handelt es sich um die am meisten verbreitete und bekannteste Technik im Bereich der Nutzung von Solarenergie als regenerative Strom- oder Wärmequelle. Bei der Photovoltaik wird dabei das Sonnenlicht durch Solarzellen und Solarkollektoren direkt in elektrische Energie umgewandelt. Anwendung finden Kollektoren mit Photovoltaiktechnik dabei insbesondere auf Dachflächen, Freiflächen, sowie auch in kleiner Bauweise auf Taschenrechnern und Parkscheinautomaten.

Die Photovoltaik ist ein wesentlicher Bereich der Solartechnik und schließt speziell für den Bereich der Strom- und Energiegewinnung entwickelte technische Produkte und Nutzungen der Sonnenenergie mit ein. Zum ersten Mal in Erscheinung getreten ist die Photovoltaik dabei in den 70er Jahren durch das neu entwickelte Umweltbewusstsein und die Stromerzeugung wird seit einigen Jahren besonders durch die Bundesrepublik Deutschland gefördert und subventioniert.

Je nach Kollektoren-Verarbeitung haben Photovoltaikanlagen dabei einen Wirkungsgrad von bis zu 80% und können eine Stromleistung von mehreren Gigawatt liefern. Wenn Sie sich für die Installation einer Photovoltaikanlage interessieren sollten Sie beachten, dass Sie ausreichend Platz und vor allem eine ausreichende Sonneneinstrahlung in Ihrer Umgebung zur Verfügung haben, da die Anlagen durch die erzeugte Wärme der Sonnenstrahlen ihre Energie gewinnt. Photovoltaik ist neben der Windenergie eine der effektivsten Alternativen zum Erzeugen von Strom und Wärme mit regenerativen Energien.

Fotosynthese

Wenn es um regenerative Energien geht fällt oft auch der Begriff Fotosynthese, welcher indirekt mit der Erzeugung von Strom und Wärme durch die erneuerbaren Energien zusammenhängt, da sich die Entwickler von Solaranlagen und Solarkollektoren ihre Ideen von der Natur abgeschaut haben.

Die Fotosynthese bezeichnet einen biochemischen Vorgang bei dem durch die Verwendung von Licht und Sonnenergie aus energiearmen Stoffen energiereiche Stoffe und Produkte gewonnen werden. Hauptsächlich ist die Fotosynthese dabei in der Pflanzenwelt anzutreffen und kann bei Bäumen, Blumen, sowie bei verschiedenen Algen und Bakteriengruppen beobachtet werden.

Der biologische Vorgang bei der Fotosynthese geht dabei immer den gleichen Schemata nach. Zuerst wird mit der Hilfe von lichtabsorbierenden Farbstoffen die Sonnen und Lichtenergie in die so genannte chemische Energie umgewandelt, bevor diese dann unter anderem zu der Fixierung von Kohlenstoffen und Kohlenstoffdioxiden verwendet wird. Dabei entsteht aus den energiearmen Stoffen eine energiereichere organische Verbindung und der Vorgang beginnt an anderer Stelle von Neu.

Die Fotosynthese kann darüber hinaus in zwei verschiedene Hauptgruppen eingeteilt werden. Zum einen die oxygene und zum andere die anoxygene Fotosynthese. Der grundlegende Unterschied zwischen beiden Synthesen ist dabei, dass bei der oxygenen Synthese Sauerstoff freigesetzt wird und bei der anoxygenen Synthese im Gegensatz dazu andere Stoffe wie Beispielsweise Schwefel und Schwefelstoffe die freigesetzten Endprodukte darstellen.

Wasserenergie

Wasser ist das Elixier allen Lebens auf der Erde. Neben dem Trinkwasser und dem Wasser, dass wir für den täglichen Gebrauch benutzen, dient uns das Wasser mit seinen Eigenschaften vor allem aber auch zur Energie und Stromgewinnung im Bereich der regenerativen Energien und sorgt für die Versorgung ganzer Städte und Landabschnitte.

Die häufigste Nutzung von Wasserenergie findet dabei in Stauseen und an Staudämmen statt, wenn sich genug Wasser angesammelt hat und Wasser abgelassen wird. Das Wasser fließt durch Turbinen, welche durch die Strömung und Strömungsrichtung angetrieben werden und auf diese Weise je nach Strömungsgeschwindigkeit und Wassermenge mehr oder weniger Strom erzeugen. Das Nutzen von Wasserenergie gehörte dabei für lange Zeit zur schwierigsten Erzeugung von Strom durch regenerative Energien, aufgrund der mit den Staudämmen und Seen verbundenen architektonischen Leistungen und den benötigten technischen Utensilien.

Wo Solarenergie und Windenergie auch im privaten Haushalt genutzt werden können, ist die Wasserenergie vor allem für den großräumigen Bereich vorgesehen und bedarf neben einer guten Finanzierung auch der richtigen örtlichen Voraussetzungen. Optimaler Weise kann dabei mit einem Wasserkraftwerk nahezu dauerhaft Strom durch das Ablassen und regulieren des Stausees in elektrische Energie umgewandelt werden, wodurch die Nutzung von Wasserenergie in den letzten Jahren zu einem wichtigen Bestandteil der örtlichen Stromversorgung geworden ist.

Geothermie

Haben Sie schon einmal von dem Begriff Geothermie gehört und sich gefragt, was es damit auf sich hat? Die Geothermie wird in der Umgangssprache oft auch Erdwärme genannt und ist ein zugänglicher und erreichbarer Teil der Erdkruste, welcher einen nicht unwesentlichen Anteil an gespeicherter Wärme enthält. Diese Wärme eignet sich besonders gut zum Heizen und Verwenden im Haushalt durch so genannte Wärmepumpenheizungen und gehört darüber hinaus zu den regernativen Energien.

Der größte Vorteil der Geothermie ist dabei, dass sowohl für das Heizen, Kühlen und die Stromerzeugung relativ niedrige Temperaturen benötigt werden, sodass der Einsatz von Erdwärme sich nicht nur für die Industrie sondern auch für den privaten Gebrauch eignet. Bei privaten Haushalten wird in der Regel zusätzlich zu der Erdwärme außerdem eine optionale Wärmepumpe mit angeschlossen, damit die nötige Wärme unabhängig betrieben werden kann.

Daneben wird die Geothermie auch für die natürliche Kühlung bei flachen Untergründen und Gebäuden verwendet und zum Eisreihalten von Brücken und unterschiedlichen Straßentypen benötigt. Durch die Einspeicherung und Abführung der Erdwärme kann die Straße im Winter zum Beispiel frei von Eis gehalten werden.

Grundsätzlich wird zwischen einer oberflächlichen und einer tieferen Geothermie unterschieden, wobei sich die tiefere Geothermie vor allem für einen Betrieb ohne Wärmepumpe eignet und Temperaturen von durchschnittlich 45-100°C bereitstellen kann.

Biomasse

Alle auf der Erde vorhandenen Energieträger basieren auf einer organischen aus Kohlenstoff zusammengesetzten Substanz: Der Biomasse. Die Biomasse ist nicht nur für die Bildung von Pflanzen und eine Vielzahl an verschiedenen Mikroorganismen, sondern auch für die Entwicklung von Laub, Stroh und den von uns verwendeten natürlichen Ressourcen wie Kohle und Erdöl verantwortlich. Grundsätzlich bauen nämlich alle Stoffe auf der Biomasse auf. Auch wenn Kohle, Öl und Gas nicht mehr zur Biomasse, sondern den fossilen Energieträgern gezählt werden, sind sie dennoch zu 100% abhängig von ihr.

Je nach Örtlichkeit und Lage der Biomasse lassen sich dabei verschiedene Bestandteile der Masse zuordnen. Grundsätzlich besteht die Masse allerdings aus einer Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoffverbindung und kann darüber hinaus Fette, Säuren, Proteine und Aminosäuren enthalten. Sie besteht aus lebenden und abgestorbenen Pflanzen und bildet nach einer gewissen Ruhezeit durch die leichtabbaubaren Verbindungen schnell Verbindungen wie Cellulose und Ligno-Cellulose, die deutlich länger überleben können.

Für die Energiegewinnung ist die Biomasse insoweit wichtig, da sie zum einen eine Rolle in der Photosynthese spielt und zum anderen alle heutzutage verwendeten fossilen Brennstoffe aus der Biomasse entstanden sind. Für die Bildung von Biomasse ist neben Nährstoffen vor allem auch Licht und Sonnenenergie notwendig.