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Erneuerbare Energien

83 cards · 🇩🇪 Deutsch

Solar-, Wind-, Wasserkraft und andere erneuerbare Energiequellen.

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Erneuerbare Energie

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  1. 1Erneuerbare Energie
    Energie aus erneuerbaren natürlichen Ressourcen, die sich innerhalb menschlicher Zeitspannen erneuern, darunter Solar-, Wind-, Wasserkraft, Bioenergie und Geothermie
  2. 2Am weitesten verbreitete Arten erneuerbarer Energie
    Solarenergie, Windkraft und Wasserkraft; Bioenergie und Geothermie sind in manchen Ländern ebenfalls bedeutend
  3. 3Variable erneuerbare Energie
    Erneuerbare Energiequellen mit schwankendem Charakter, wie Wind- und Solarenergie, im Gegensatz zu steuerbaren Quellen wie Stauwasserkraft oder Geothermie
  4. 4Hauptmotivation für die Nutzung erneuerbarer Energie
    Die Verringerung von Treibhausgasemissionen, die den Klimawandel verursachen; erneuerbare Energien verursachen zudem deutlich weniger Luftverschmutzung und Lärm als fossile Brennstoffe
  5. 5Wichtigste Hindernisse beim Ausbau erneuerbarer Energien
    Subventionen für fossile Brennstoffe, Lobbyarbeit etablierter Energieversorger und lokaler Widerstand gegen die Landnutzung für erneuerbare Anlagen
  6. 6Gilt Kernenergie als erneuerbar?
    Das ist umstritten; manche betrachten sie als erneuerbar, doch Kernenergie erfordert den Abbau von Uran, einer nicht erneuerbaren Ressource
  7. 7Warum sind erneuerbare Energien gleichmäßiger verteilt als fossile Brennstoffe?
    Fossile Brennstoffe konzentrieren sich auf eine begrenzte Anzahl von Ländern, während erneuerbare Energiequellen weltweit in verschiedenen Formen verfügbar sind
  8. 8Herausforderung bei Solar- und Windenergie
    Sie sind intermittierende Energiequellen – nicht durchgehend verfügbar, was zu niedrigeren Kapazitätsfaktoren führt; Solarenergie funktioniert nur tagsüber, und Windkraft schwankt von Tag zu Tag und Monat zu Monat erheblich
  9. 9Kapazitätsfaktor
    Das Verhältnis der tatsächlichen Energieerzeugung zur maximal möglichen Erzeugung; intermittierende erneuerbare Energien haben niedrigere Kapazitätsfaktoren als fossile oder nukleare Kraftwerke
  10. 10Wie kann die Intermittenz erneuerbarer Energien bewältigt werden?
    Durch Energiespeicherung, Laststeuerung, Netzverbesserungen, Bereithaltung steuerbarer Erzeugung als Reserve, Nutzung diversifizierter erneuerbarer Quellen und intelligente Stromnetze
  11. 11Elektrische Energiespeicherung
    Methoden zur Speicherung elektrischer Energie, wenn die Erzeugung den Verbrauch übersteigt, und zur Rückführung ins Netz, wenn die Erzeugung unter den Verbrauch fällt
  12. 12Was macht 85 % der Netzstromspeicherung aus?
    Pumpspeicherkraftwerke
  13. 13Grüner Wasserstoff
    Ein wirtschaftlicheres Mittel zur langfristigen Speicherung erneuerbarer Energie hinsichtlich der Investitionskosten im Vergleich zu Pumpspeicherkraft oder Batterien
  14. 14Sektorkopplung
    Die Kopplung der Stromerzeugung mit anderen Sektoren wie Verkehr (Elektrofahrzeuge), Industrie (Wasserstoff durch Elektrolyse) oder Gebäuden (thermische Energiespeicherung), um die Flexibilität zu erhöhen
  15. 15Cybersicherheitsrisiko für erneuerbare Energien
    Die massenhafte Installation von Photovoltaik-Wechselrichtern mit Schwachstellen in der Fernsteuerung könnte Cyberangriffen ermöglichen, die Erzeugung von Millionen dezentraler Solarmodule lahmzulegen
  16. 16Welche Herausforderungen stellt der Klimawandel für erneuerbare Infrastruktur dar?
    Extremwetterereignisse wie Hitzewellen, Waldbrände, Stürme und Überschwemmungen können die Leistung verringern (Solarparks bei Hitze/Rauch, Windturbinen bei Starkwind oder Vereisung)
  17. 17Wie wird Solarenergie erzeugt?
    Entweder durch Solarthermie (Umwandlung von Sonnenlicht in Wärme) oder Photovoltaik (direkte Umwandlung von Sonnenlicht in Strom über den photoelektrischen Effekt)
  18. 18Welche Solartechnologie macht zwei Drittel der weltweiten Solarkapazität aus?
    Photovoltaik (PV); sie wächst zudem deutlich schneller als Solarthermie (170 GW neue PV-Kapazität 2021 gegenüber 25 GW Solarthermie)
  19. 19Passive Solarnutzung
    Bautechniken und -strategien, die die Verteilung von Sonnenwärme in einem Gebäude optimieren, wie Solarkamine, Ausrichtung von Gebäuden zur Sonne und die Nutzung wärmespeichernder Materialien
  20. 20Photovoltaikanlage
    Ein System aus Solarzellen, die zu Modulen zusammengesetzt sind und Licht über den photoelektrischen Effekt in elektrischen Gleichstrom umwandeln
  21. 21Vorteile von PV-Anlagen
    Günstig, wartungsarm, skalierbar und einfach zu erweitern; Hauptnachteil ist die schwache Leistung bei bewölktem Wetter
  22. 22Wo befindet sich das größte Solarkraftwerk der Welt?
    Golmud-Solarpark in China; vier der zehn größten Solarkraftwerke befinden sich in China
  23. 23Swansons Gesetz
    Die Preise für Solarmodule fallen bei jeder Verdopplung der installierten Kapazität um etwa 20 %, was die „Lernrate“ der Solarphotovoltaik definiert
  24. 24Konzentrierte Solarenergie (CSP)
    Ein solarthermisches System, das Spiegel oder Linsen nutzt, um Sonnenlicht auf einen Empfänger zu bündeln und Wasser zu erhitzen, um Turbinen anzutreiben; deutlich teurer als PV
  25. 25Schwimmende Photovoltaik (Floatovoltaics)
    Schwimmende Solarmodule auf Gewässern; bieten höhere Effizienz und geringere Flächenkosten im Vergleich zu Land, können aber teurer in der Installation sein
  26. 26Agri-Photovoltaik
    Gleichzeitige Nutzung von Land für Energieerzeugung und Landwirtschaft; optimiert die Flächennutzung und kann die Temperatur für Nutzpflanzen mildern, erfordert jedoch schattentolerante Arten
  27. 27Langfristiges technisches Potenzial der Windenergie
    Wird auf das Fünffache der derzeitigen weltweiten Gesamtenergieerzeugung geschätzt, beziehungsweise das 40-fache des aktuellen Strombedarfs, wenn alle praktischen Hindernisse überwunden würden
  28. 28Warum ist Offshore-Windkraft produktiver als Onshore?
    Offshore-Windgeschwindigkeiten sind im Durchschnitt etwa 90 % höher als an Land, sodass Offshore-Ressourcen wesentlich mehr Energie liefern können
  29. 29Wirkungsgrad der Wasserkraft
    Etwa 90 %, der höchste Wert unter den erneuerbaren Energien
  30. 30Warum ist Wasser für die Energieerzeugung so effektiv?
    Wasser ist etwa 800-mal dichter als Luft, sodass selbst langsam fließende Bäche oder mäßiger Wellengang beträchtliche Energie liefern können

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