Münster 2011 – wissenschaftliches Programm
Bereiche | Tage | Auswahl | Suche | Aktualisierungen | Downloads | Hilfe
DD: Fachverband Didaktik der Physik
DD 19: Neue Konzepte 3 (Diverses)
DD 19.1: Vortrag
Mittwoch, 23. März 2011, 09:30–09:50, SR A
Erneuerbare Energien - eine physikalische Betrachtung — •Anette Regelous und Jan-Peter Meyn — Didaktik der Physik, FAU Erlangen-Nürnberg
Der Begriff ”erneuerbare” Energien wird in der Literatur sehr unterschiedlich definiert. Die meisten Definitionen basieren entweder auf der Größe des Reservoirs oder auf der Zeitkonstante der Auffüllung. Im Gegensatz dazu basiert unsere Definition auf der Lebensdauer und den Massenströmen der individuellen Resourcen. In den Energiereservoiren Kohle/Öl/Gas und Kernenergie ist die nutzbare Energie ”gespeichert”. Die Lebenszeiten dieser Energievorräte sind vom Verbrauch abhängig und können mit Verfügbare Energie = Δ tLebensdauer · (Abstrom - Zustrom) beschrieben werden. Kohle/Öl/Gas Vorräte bilden sich sehr langsam und die Produktionsrate ist im Vergleich zu momentaner Verbrauchsrate sehr gering. Uran bildet sich nicht auf der Erde. Daher sind diese Resourcen nicht-erneuerbar. Die erneuerbaren Energiequellen Solarenergie (demnach auch Wind- und Wasserenergie), Geothermie und Gezeiten haben Lebenszeiten von Δ tLebensdauer = Energieinhalt/Abstrom aus dem Reservoir), die unabhängig von Verbrauchsraten sind, da in diesen Fällen transiente Wärme oder die Strahlungsquelle angezapft werden. Die Menge an verfügbarer Energie ist limitiert, wird aber konstant oder periodisch nachgefüllt. Hier ist nicht die Lebensdauer, sondern die Flussdichte [Joule/m2s] entscheidend. Biomasse ist ein wichtiger Spezialfall der erneuerbaren Energien. Ihre Lebensdauer hängt von der Differenz zwischen Verbrauch und Aufforstung ab und sie ist die einzige kontrollierbare Energiequelle.