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Ausblick

Energiequellen

Vor allem sorgt die Sonne für Energie auf der Erde!

Die weitaus meiste, auf der Erde nutzbare Energie stammt von der Sonneneinstrahlung. In einem Jahr strahlt die Sonne einen Energiebetrag von ca. 5,6 · 1024 J zur Erde. Dieser für uns unvorstellbar hohe Betrag wird greifbarer, wenn man sich vergegenwärtigt, dass die Sonne in einer Stunde einen Energiebetrag zur Erde sendet, der dem Bedarf der gesamten Weltbevölkerung an Energie in einem Jahr entspricht.

Ca. 31% der ankommenden Sonnenstrahlung wird sofort von der Lufthülle in den Weltraum zurückgestrahlt. Von den verbleibenden 69% der Sonneneinstrahlung werden um die 17% zunächst in der Lufthülle absorbiert und später wieder abgestrahlt.
Der Löwenanteil von ca. 48% der Sonnenenergie wird als Wärme im Land (14%) und im Wasser (34%) nahe der Erdoberfläche - vorübergehend - gespeichert.

Von den 48% Sonnenenergie, die nahe der Erdoberfläche absorbiert werden, muss der größte Teil wieder auf irgendeine Art und Weise an den Weltraum abgegeben werden. Wäre dies nicht so, würde sich die Erde sehr schnell aufheizen. Von den 48% dienen etwa 20% der Verdunstung von Wasser. Letztlich stehen nur ca. 2% in der Wind-, Wellen- und Meeresströmungsenergie und nur 0,003% in der Energie des Laufwassers zur Verfügung. Dies ist immer noch sehr viel, wenn man bedenkt, dass der derzeitige Weltenergieverbrauch nur 0,006% der eingestrahlten Sonnenenergie beträgt.

Eine längerfristige Speicherung der Sonnenenergie ist erst durch die Photosynthese (Aufbau pflanzlicher Biomasse) möglich. Bei diesem Vorgang wird mithilfe von Sonnenenergie aus Wasser und Kohlendioxid (CO2) Kohlenwasserstoff gebildet. Der im Kohlendioxid der Luft enthaltene Kohlenstoff wird so als Biomasse gespeichert und kehrt erst bei der Verwesung und Vermoderung der Biomasse wieder in den Naturkreislauf zurück. Durch die Photosynthese werden etwa 0,1 % der Sonnenstrahlung über einen längeren Zeitraum in den Pflanzen gespeichert.

 

  • Fossile Energieträger
    Zu einem ganz maßgeblichen Teil deckt die Menschheit heute noch ihren Energiebedarf aus den fossilen Energieträgern Kohle, Erdgas und Erdöl. Diese stellen aber nichts anderes dar als vor Millionen Jahren abgestorbene Biomasse. Es handelt sich also auch bei diesen Energieträgern um gespeicherte Sonnenenergie. Seit etwa dem 19. Jahrhundert - also in einem extrem kurzen Zeitabschnitt verglichen mit der Entstehungszeit der fossilen Träger - verbrennt die Menschheit diese Vorräte. Es wird nur noch mehrere Jahrzehnte dauern bis diese Energieträger zur Neige gehen.
Vor vielen Millionen Jahren starben Pflanzen und Tiere (welche ihre Energie zum Leben aus der Sonne bezogen) ab, es entstand tote Biomasse.
Erdschichten, Schmutz, Geröll und Gestein lagerten sich über der abgestorbenen Biomasse ab. Durch das enorme Gewicht dieser Schichten über der Biomasse und durch den Temperaturanstieg bildeten sich im Laufe der Jahr Millionen die fossilen Energieträger Kohle, Erdöl und Erdgas.
  • Gezeiten-Energie
    Durch die Bewegung des Mondes um die Erde kommt es zur Ausbildung von Ebbe und Flut. An einigen geographisch günstigen Stellen der Erde kann die dabei auftretende Meeresströmung zur Gewinnung elektrischer Energie ausgenutzt werden. Die in der Gezeitenströmung steckende Energie ist jedoch nur ca. 0,002% der eingestrahlten Sonnenenergie.
  • Atomare Zerfallsprozesse in der Erde
    Durch den Zerfall radioaktiver Elemente, die bei der Entstehung der Erde gebildet wurden, kommt es in der Erdkruste zu einem Wärmestrom, der auf vielfältige Weise an geeigneten Orten genutzt werden kann. Die durch die Erdwärme angebotene Energie beträgt ca. 0,02% der Sonneneinstrahlung.

 

Die mit dem Zerfall radioaktiver Elemente verbundene Freisetzung von innerer Energie wird bei den sogenannten Kernspaltungs-Reaktoren gezielt ausgenutzt.

Hinweis:
Eine genauere Beschreibung der Anlagen, bei denen die von der Sonne gelieferte Energie in eine für den Menschen gut nutzbare Form umgesetzt wird, findest du u.a. auf der Seite über Energietechnik.