K2: Verfügbare Energien und Ressourcen

Wie lautet die 4 elementaren Energiequellen

• mineralogisch gespeicherte Energie

• solare Strahlungsenergie

• Gravitationsenergie

• Erdwärmeenergie

Welche ist mit Abstand die größte elementare Energiequelle (bezogen auf das jährliche Energieangebot)

solare Strahlungsenergie

Welche erschöpfliche Energieträger kennen Sie?

• fossilbiogene (Uran, Wasserstoff)

• mineralische (Erdöl, Kohle)

Wie und wann sind die fossil biogenen Energieträger Erdöl, Erdgas und Kohle entstanden?

200-300 Mio Jahr, durch Fotosynthese

Wie sind die Begriffe “Reserven” und “Ressourcen” im Kontext der erschöpflichen Energien definiert?

Reserven - gesicherte, technisch und wirtschaftlich gewinnbare Vorräte

Ressourcen - nachgewiesene Vorräte, die derzeit nicht technisch, und/oder wirtschaftlich gewinnbar sind

Warum ist es möglich, dass trotz andauerndem Verbrauch die Reserven von fossil biogenen Energieträgern steigen können?

Da Ressourcen werden durch technische Fortschritt und verändertes wirtschaftliche Randbedingung zu Reserven.

Wie schätzen Sie die Verfügbarkeit der fossil biogenen Energieträger unter der Annahme eines annähernd konstanten zukünftigen Verbrauchs ein?

verfügbar aber endlich

Wofür steht die Abkürzung IGCC

Integrated Gassification Combined Cycle

Wofür steht die Abkürzung CCS

Carbon Capture and Storage

Welche Wirkung hat der Einsatz der CCS-Technologie auf den elektrischen Wirkungsgrad eines IGCC-Kraftwerks?

45%

Welche Risiken bestehen bei der Nutzung fossil biogene Energieträger?

• CO2 Emission

• Importsrisiken

• Regional ungleich Vorräte

Welche mineralogischen Energieträger kennen Sie?

Wasserstoff, Lithium, Natururan und Thorium

Was wird unter dem Begriff “Kernenergie” verstanden?

Bindungsenergie der Nukleonen im Atomkern (Photonen und Neutronen)

Welche Kernreaktion kennen Sie?

• Kernspaltung

• Massenveränderung der involvierten Atomkerne

Wodurch kommt die freiwerdende Energie sowohl bei der Kernspaltung wie auch bei der Kernfusion zustande?

durch Massendefekt, von E=mc²

Wie schätzen Sie die Verfügbarkeit der mineralogischen Energieträger unter der Annahme eines annähernd konstanten zukünftigen Verbrauchs ein?

verfügbar aber endlich

Welche Risiken bestehen im Zusammenhang mit Kernspaltung

• radioaktive Strahlung

• radioaktive Abfall

Wie groß sind die klimarelevanten Emissionen bei der Nutzung von Kernenergie?

vernachlässigbar

Welche elementaren Energiequellen sind für die regenerative Energietechnik relevant?

• solare Strahlungsenergie

• Gravitationsenergie

• Erdwärmeenergie

Wie groß ist das jährliche Energieangebot der solaren Strahlungsenergie?

3,9 × 10⁹ PJ/a

Nennen Sie 3 Möglichkeiten solare Strahlungsenergie direkt in regenerative Endenergie zu wandeln?

• PV-Anlage

• solarthermische Kraftanlage

• Solarerkollektor

In welchen Bereich liegen die Stromgestehungskosten von PV-Freiflächenanlagen ohne Batteriespeicher in Deutschland?

0,04 …. 0,07 €/kWh

Wie schätzen Sie die grundsätzliche Verfügbarkeit von regenerativen Energien ein?

verfügbar

Wie wird sich die Weltbevölkerung wahrscheinlich in den nächsten Jahrzehnten entwickeln?

bis 2050: Weltbevölkerung nimmt wahrscheinlich zu

Zeigt die Bevölkerungsentwicklung in Deutschland den gleichen Trend?

Nein. Gleich bleibend bis fallend

Wieviel Prozent der Weltbevölkerung leben in Deutschland?

ca. 1%

Wieviel Energie verbraucht eine Person in einem Industrieland ungefähr an einem Tag?

520 000kJ/Tag

Wodurch könnte man das Wachstum beim Welt-Primärenergieverbrauch erklären?

wachsende Weltbevölkerung und mögliche Nachholbedarf beim Pro-Kopf-Verbrauch

Wie groß war der Anteil der erschöpflichen Energien am globalen Primärenergieverbrauch im Jahr 2022?

ca. 80%

Machen Sie eine Abschätzung für den Anteil am globalen Primärenergieverbrauch von PV und Windkraft.

ca. 3%

Wie groß war der Anteil der erneuerbaren Energien am Primärenergieverbrauch in Deutschland im Jahr 2023?

ca. 19,5%

Welche Folgen hat eine Zunahme der anthropogenen Treibhausgaskonzentration in der Atmosphäre?

• Temperaturerhöhung

• Ernährung

Welche Treibhausgas-Verursachergruppen haben die größte Relevanz für das Weltklima?

• Nutzung fossiler Energieträger CO2

• Landnutzungsänderung CO2

Treibhausgase

CO2, SF6, CH4, N2O