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Ein Ein­blick in die fos­si­le Energie

Die Di­gi­ta­li­sie­rung ver­braucht kon­stant Strom. Da­bei ist von ei­ner jähr­li­chen Zu­nah­me im Strom­ver­brauch durch die Di­gi­ta­li­sie­rung aus­zu­ge­hen. Aus die­sem Grund möch­ten wir uns als nächs­tes ein Bild zum The­ma Strom und des­sen Ver­brauch ma­chen. Durch die­sen Fo­kus kön­nen die auf­ge­zeig­ten Pro­ble­ma­ti­ken in den Blog­ar­ti­keln zur Di­gi­ta­li­sie­rung bes­ser nach­voll­zo­gen wer­den. Star­ten tun wir, in­dem wir euch auf­zei­gen, wel­che nicht er­neu­er­ba­ren En­er­gie­quel­len exis­tie­ren und wie die­se funk­tio­nie­ren. Dar­auf auf­bau­end be­schäf­ti­gen wir uns mit den er­neu­er­ba­ren En­er­gie und de­ren Rol­le in der Schweiz. An­schlies­send neh­men wir den Schwei­zer Strom­ver­brauch im Haus­halt un­ter die Lu­pe. Da­bei schau­en wir uns die Haus­halts- und Elek­tro­ge­rä­te, das Hei­zen, das Warm­was­ser und die Be­leuch­tung im ei­ge­nen zu­hau­se an. Zu­letzt möch­ten wir euch ei­ni­ge Tipps mit auf dem Weg ge­ben, wie je­der ein­zel­ne von euch zu­hau­se En­er­gie spa­ren kann.

Die un­ter­schied­li­chen En­er­gie­quel­len erklärt

Wir Men­schen brau­chen seit sehr lan­ger Zeit ver­schie­de­ne For­men von En­er­gie­quel­len. Der Be­darf die­se Quel­len zu be­nut­zen hat seit der In­dus­tria­li­sie­rung ste­tig zu­ge­nom­men. In die­sem Ar­ti­kel be­schrei­ben wir die fos­si­len En­er­gie­trä­ger und de­ren Vor- und Nach­tei­le. Wel­che En­er­gie­trä­ger gibt es und wo­für wer­den sie ein­ge­setzt? Dies er­fahrt ihr hier. 

Kern­ener­gie

Die Kern­kraft, auch Atom­kraft ge­nannt, stellt ei­ne Tech­no­lo­gie zur Er­zeu­gung von En­er­gie durch Kern­spal­tung dar. Da­für wird das ra­dio­ak­ti­ve Schwer­me­tall Uran ein­ge­setzt. Die­ser Roh­stoff kommt über­all in der Erd­krus­te und in den Ozea­nen vor und ist sehr en­er­gie­dicht. Für den Be­trieb ei­nes Kern­kraft­wer­kes ist Uran von ho­her Bedeutung.

Pro­zess der Strom­ge­win­nung in ei­nem Kraftwerk

Auf der Gra­fik ist der Pro­zess der Strom­ge­win­nung in ei­nem Kern­kraft­werk ab­ge­bil­det. An­hand ei­nes Tee­kan­nen Bei­spiel seht ihr wie Wär­me, in Form von Dampf, durch die Kern­spal­tung ge­won­nen wird. Da­für wird im In­ne­ren des Re­ak­tor­kerns Uran­stä­be mit Neu­tro­nen be­schos­sen, die bei der Kern­spal­tung frei­ge­setzt wer­den. Da­durch wird En­er­gie er­zeugt. Die­se En­er­gie er­wärmt Was­ser, wel­ches die Uran­stä­be um­gibt. Es ent­steht Dampf, wel­cher die Tur­bi­nen im Atom­kraft­werk an­treibt. Die Tur­bi­nen sind mit ei­nem Ge­ne­ra­tor ver­bun­den, was schluss­end­lich Strom er­zeugt. Der er­zeug­te Strom ge­langt über das Strom­netz zu den Kon­su­men­ten. Die­se Form der En­er­gie­ge­win­nung hat ver­schie­de­ne Vor- und Nach­tei­le, wel­che wir als nächs­tes anschauen.

Vor­tei­le

Ein gros­ser Vor­teil der Kern­ener­gie ist der Ge­winn von Strom, oh­ne da­bei Treib­haus­ga­se zu er­zeu­gen. Dies mag ver­wir­rend klin­gen, da von Kraft­wer­ken je­weils Rauch aus­ge­stos­sen wird. Je­doch han­delt es sich beim Rauch um Was­ser­dampf. Aus die­sem Grund könn­ten wir durch den Aus­bau die­ser En­er­gie­quel­le mehr Storm oh­ne CO2 Emis­sio­nen her­stel­len. Aus­ser­dem ist der Roh­stoff Uran sehr en­er­gie­dicht und kommt in vie­len Län­dern vor. Im Ver­gleich zu an­de­ren En­er­gie­trä­gern lässt sich aus Uran viel mehr Strom ge­win­nen. Ein Bei­spiel: Mit 16.000 Ki­lo­gramm Stein­koh­le wird die glei­che Men­ge an En­er­gie pro­du­ziert wie mit 1 Ki­lo­gramm Uran. Aus die­sem Grund senkt die Nut­zung der Kern­ener­gie den Ver­brauch von Roh­stof­fen so­wie die Kos­ten für den Ab­bau, den Trans­port und die Verarbeitung. 

Nach­tei­le

Die Kern­ener­gie ist nicht er­neu­er­bar, da Uran ab­ge­baut und nicht er­neu­ert wird. Uran selbst kommt in vie­len aber nicht in al­len Län­dern vor, wes­halb Län­der von­ein­an­der ab­hän­gig sind. Das Glei­che gilt für die Atom­kraft Tech­no­lo­gie. Nicht al­le Län­der be­sit­zen das Know­how, was zur Fol­ge hat, dass dies ein­ge­kauft wer­den muss. Ein wei­te­rer Nach­teil stellt die ra­dio­ak­ti­ve Strah­lung dar, die bei der Kern­spal­tung ent­steht. Die Strah­len kön­nen mit der Nah­rung oder über die Atem­we­ge auf­ge­nom­men wer­den und ha­ben ver­hee­ren­de Fol­gen für uns. Ra­dio­ak­ti­ve Strah­lung führt vor al­lem zur Zer­stö­rung von Kör­per­zel­len, was lang­fris­tig Krebs aus­lö­sen kann. Zu­dem kann der Kon­takt mit gros­sen Men­gen an ra­dio­ak­ti­ver Strah­lung so­gar zum To­de füh­ren. So­mit wä­re ein Un­fall (Bei­spiel: Fu­ku­shi­ma) für uns und die Um­welt ex­trem ge­fähr­lich. Zu­letzt er­weist sich der Atom­müll als gros­ser Nach­teil, da die Fra­ge der La­ge­rung noch im­mer nicht rich­tig ge­klärt ist. Denn Atom­müll muss we­gen sei­ner hoch ra­dio­ak­ti­ven Strah­lung und der lan­gen Ab­bau­zeit der Ra­dio­ak­ti­vi­tät sehr si­cher und lan­ge auf­be­wahrt wer­den. Aus die­sem Grund stel­len die hoch ra­dio­ak­ti­ven Ab­fäl­le auch für die nächs­ten Ge­ne­ra­tio­nen ei­ne Ge­fahr dar.

Fos­si­le Energie

Zu den fos­si­len En­er­gie­trä­ger ge­hö­ren Stein­koh­le, Braun­koh­le, Erd­gas, Erd­öl und Torf. Da­bei han­delt es sich um Brenn­stof­fe aus to­ter Bio­mas­se (Pflan­zen und Tie­re), die sich wäh­rend Mil­lio­nen von Jah­ren durch geo­lo­gi­sche Pro­zes­se ge­bil­det ha­ben. Un­ter die­sen Pro­zes­sen ver­ste­hen wir die Um­wand­lung von to­ten Pflan­zen und Tie­ren, wel­che durch ho­hen Druck und ho­he Tem­pe­ra­tu­ren zu Erd­öl, Koh­le etc. um­ge­wan­delt wer­den. Die­se Form von En­er­gie nen­nen wir nicht er­neu­er­ba­re En­er­gie, al­so das Ge­gen­teil der er­neu­er­ba­ren En­er­gie. Im Un­ter­schied zur er­neu­er­ba­ren En­er­gie kön­nen fos­si­le En­er­gie­trä­ger in den für uns Men­schen re­le­van­ten Zeit­räu­men nicht entstehen.

Schau­en wir uns nun die ein­zel­nen En­er­gie­trä­ger so­wie de­ren Vor- und Nach­tei­le ge­nau­er an.

Energie fossile
Fos­si­le Energiequellen

Stein­koh­le

Stein­koh­le ist ein schwar­zes, har­tes Ge­stein, wel­ches aus Pflan­zen­res­ten ent­stand. Die­ser fos­si­le En­er­gie­trä­ger wird ver­brannt und haupt­säch­lich zur Strom- und Wär­me­er­zeu­gung genutzt.

Braun­koh­le

Braun­koh­le ist ein bräun­li­ches, lo­cke­res Ge­stein, wel­ches zur En­er­gie­er­zeu­gung ver­wen­det wird. Haupt­säch­lich wird es, wie die Stein­koh­le, in Kraft­wer­ken zur Strom- und Wär­me­er­zeu­gung ein­ge­setzt. Die ge­trock­ne­te Braun­koh­le hat ca. zwei Drit­tel des Heiz­werts von Stein­koh­le und ist so­mit we­ni­ger en­er­gie­ef­fi­zi­ent als Steinkohle.

Erd­gas

Erd­gas ist ein na­tür­li­ches, brenn­ba­res Gas, wel­ches im Erd­in­nern vor­kommt. Der Haupt­be­stand­teil von Erd­gas ist Me­than, was auch ein Treib­haus­gas ist. Erd­gas wird haupt­säch­lich zur Ge­bäu­de­hei­zung, zur Strom­erzeu­gung und als Treib­stoff für Schif­fe und als Wär­me­lie­fe­rant in Ge­wer­be und In­dus­trie (Bsp. Gross­bä­cke­rei­en) eingesetzt.

Erd­öl

Erd­öl ist ein na­tür­li­ches, gelb­li­ches bis schwärz­li­ches Stoff­ge­misch, wel­ches in der äus­se­ren Schicht der Er­de vor­kommt. Für die In­dus­trie­ge­sell­schaft ist es ei­ner der wich­tigs­ten Roh­stof­fe. Ge­nutzt wird das Erd­öl als Treib­stoff, zur Strom­erzeu­gung, in Öl­hei­zun­gen so­wie in der che­mi­schen In­dus­trie. In der Schweiz stammt fast die Hälf­te des im­por­tier­ten Erd­öls aus Afri­ka und die an­de­re Hälf­te aus Me­xi­ko, USA und Kasachstan.

Torf

Torf ent­steht in Moo­ren und ist ein or­ga­ni­sches Se­di­ment (Ab­la­ge­rung). Ge­trock­ne­ter Torf wird eben­falls als Brenn­stof­fen ver­wen­det, wo­bei die­ser pro­ble­ma­ti­scher und min­der­wer­ti­ger ist als die bis­her er­wähn­ten Brenn­stof­fe. Torf ist auf­wän­dig zum Trock­nen, hat ei­nen ho­hen Asche­ge­halt und ent­hält che­mi­sche Be­stand­tei­le, die bei der Ver­bren­nung um­welt­schäd­lich sind. In ei­ni­gen Län­dern wie Finn­land oder Schwe­den sind je­doch heu­te noch Torf­kraft­wer­ke zur Strom­erzeu­gung in Betrieb.

Vor­tei­le

Für die fos­si­le En­er­gie spricht vor al­lem der Preis. Sie sind im Ver­gleich zu er­neu­er­ba­ren En­er­gie güns­ti­ger und bie­ten ei­ne gros­se Ver­sor­gungs­si­cher­heit. Das An­ge­bot fos­si­ler En­er­gie ist Wet­ter und Jah­res­zeit un­ab­hän­gig, wes­halb die­se En­er­gie­trä­ger uns je­der Zeit zur Ver­fü­gung ste­hen. Aus­ser­dem ist der Um­gang und der Trans­port von fos­si­len Brenn­stof­fen unkompliziert.

Nach­tei­le

Die fos­si­le En­er­gie ist im Ge­gen­satz zur er­neu­er­ba­ren En­er­gie nicht un­end­lich vor­han­den, was zur Fol­ge hat, dass uns die­se Res­sour­cen aus­ge­hen wer­den. Der gröss­te Nach­teil liegt je­doch in der ho­hen Um­welt­be­las­tung. Durch die Ver­bren­nung wird Fein­staub ge­bil­det so­wie viel CO2 aus­ge­stos­sen. CO2 ist ein Treib­haus­gas, wel­ches den Treib­haus­ef­fekt ver­stärkt. Des­halb ist die fos­si­le En­er­gie für den Kli­ma­wan­deln mitverantwortlich.

Un­ser Fazit

Schau­en wir uns die Kern­ener­gie an, gibt es Ar­gu­men­te, die be­zo­gen auf die Um­welt, für und ge­gen de­ren Ver­wen­dung spre­chen. Dies gilt aber nicht für die fos­si­le En­er­gie. Die Ver­bren­nung der fos­si­len En­er­gie­trä­ger hat kei­ne po­si­ti­ven Aus­wir­kun­gen auf die Um­welt. Die fos­si­len En­er­gie­trä­ger füh­ren zu mehr CO2 Aus­stoss, die den Treib­haus­gas­ef­fekt ver­stär­ken und so­mit ei­nen Bei­trag zum Kli­ma­wan­del leis­ten. Im Kon­trast da­zu wird die Kern­ener­gie oh­ne CO2 Emis­sio­nen pro­du­ziert. Wird die Kern­ener­gie ge­för­dert und die Her­stel­lung von Strom durch fos­si­le Brenn­stof­fe re­du­ziert, könn­ten vie­le CO2 Emis­sio­nen ein­ge­spart wer­den. Wir möch­ten aber auch an­mer­ken, dass die Kern­ener­gie vie­le ge­fähr­li­che Nach­tei­le mit­bringt, wes­halb die­ses The­ma sehr um­strit­ten ist. Schluss­end­lich sind bei­de Strom­quel­len nicht un­end­lich. Frü­her oder spä­ter wird ein Um­stieg auf er­neu­er­ba­ren En­er­gie not­wen­dig sein.

Ge­fällt die un­ser Blog­bei­trag? Hast du Fra­gen zu den ver­schie­de­nen En­er­gie­quel­len? Dann hin­ter­las­se uns ei­nen Kommentar.

Quel­len­ver­zeich­nis

Sci­en­ce­Di­rect (2018, 1 März). Nu­clear en­er­gy: Bet­ween glo­bal elec­tri­ci­ty de­mand, world­wi­de de­car­bo­ni­sa­ti­on im­pe­ra­ti­ve­ness, and pla­ne­ta­ry en­vi­ron­men­tal implications. 

Kern­ener­gie. So funk­tio­niert ein Kernkraftwerk. 

Bun­des­amt für En­er­gie (2020, 26 No­vem­ber). Fos­si­le Energien. 

Wi­ki­pe­dia. Fos­si­le Energie.

Schwei­ze­ri­sche Eid­ge­nos­sen­schaft (2020, 13 Au­gust). En­er­gie — Fak­ten und Zahlen. 

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