energie.wenden

Deutsches Museum

Die Energiewende ist eines der aktuellsten und akutesten Themen unserer Zeit. Wie lassen sich Umweltverträglichkeit, Wirtschaftlichkeit und soziale Gerechtigkeit unter einen Hut bringen? Die neue Sonderausstellung „energie.wenden“ des Deutschen Museums liefert Orientierungswissen auf dem Weg zur nachhaltigen Energieversorgung.

Energieerzeugung
Im Sinne der Energiewende gilt es die Rolle der fossilen Energieträger im Energieversorgungssystem neu zu besetzen. Doch wie genau eine klima- und umweltfreundliche Energieversorgung erreichen? Kernenergie spaltet die Gemüter, pflanzliche Rohstoffe lassen sich als nachwachsende Multitalente vielfältig einsetzen, lassen sich jedoch nur begrenzt anpflanzen, Wasser und Geothermie liefern nur dort stetige Energie, wo sie verfügbar sind und Sonne und Wind bringen die grundsätzliche Herausforderung der Volatilität mit sich. Jeder konventionelle und alternative Energieträger bringt eigene Herausforderungen mit sich. Welchen man sich stellen möchte, muss gesellschaftlich, politisch und wirtschaftlich diskutiert werden. Sich dieser Diskussion zu stellen, lohnt sich jedoch in jedem Fall: für eine nachhaltige Energiegewinnung!

Castoren sind Transport- und Lagerbehälter für ausgediente Brennelemente. Der moderne V/19-Behälter ist etwa 6 Meter hoch und kann 19 Brennelemente aufnehmen. Um Sicherheit zu gewährleisten, besteht er aus mehreren Schichten abschirmenden Materials und muss einen Sturz aus 9 Metern unbeschadet überstehen.

Kleinstwasserkraftwerk. Das durchströmende Wasser treibt den Rotor an und erzeugt über einen Generator Strom. Das Kraftwerk lässt sich einfach installieren und betreiben, mit nur geringfügigem Eingriff in die Umwelt.

Die 18m² große Solarmodulfläche wird im Verlauf des Tages immer automatisch der Sonne nachgeführt, sodass jederzeit der größtmögliche Ertrag erzielt wird – in Mitteleuropa sind das durchschnittlich 4 000 kWh im Jahr, das entspricht dem Strombedarf eines Haushalts.

Windkraft kann auch dezentral zur autarken Stromversorgung genutzt werden. Das tragbare Designobjekt "Revolver" produziert schon bei einer leichten Brise genug Strom, um einen Laptop am Laufen zu halten, ein Handy zu laden oder ein Radiogerät zu betreiben.

Energietransport und -speicherung
Speicher ermöglichen die zeitliche Verteilung von Energie. Elektrische Energie selbst kann nur in geringen Mengen und sehr kurzfristig gespeichert werden. Es ist üblich, sie zunächst in andere Energieformen, wie chemische und mechanische Energie, umzuwandeln und dann zu speichern. Neben der Überbrückung von Versorgungslücken können Speicher auch zur Regelung der Stromnetze dienen. Netze ermöglichen die räumliche Verteilung von Energie. Im Stromnetz muss zu jedem Zeitpunkt so viel Energie eingespeist werden, wie durch den Verbraucher abgenommen wird. Da Stromnetze sich (noch) nicht selbst regulieren, muss diese Balance permanent hergestellt werden.

Dieser Transformator ist ein Element des Smart Grid. Er regelt die schwankende Einspeisung von Solar- und Windkraftanlagen automatisch: Der Transformator hebt oder senkt die Spannung je nach Situation. So wird die Spannung im Netz stabilisiert und dadurch die Erzeugung erneuerbarer Energie maximiert.

Im Gegensatz zu anderen Speichern liefern Schwungräder hohe Leistung innerhalb kürzester Zeit. In diesem Modell rotiert ein 60 Kilogramm schwerer Zylinder aus Carbonfasern mit 45 000 Umdrehungen pro Minute – so lassen sich 216 Sekunden lang bis zu 60 Kilowatt abrufen Die Reaktionszeit beträgt dabei weniger als 0,1 Sekunden.

Diese Multi-Ladestation funktioniert mit handelsüblichen Fahrrad-Akkus und dient gleichzeitig als modularer, stationärer Batteriespeicher für Haushalte mit eigener Solaranlage. So kann etwa der halbe Strombedarf einer vierköpfigen Familie selbst gedeckt werden.

Energieverbrauch
Mobilität macht einen großen Teil unseres alltäglichen Energieverbrauchs aus, denn mobil sein heißt, beweglich, flexibel sein. Eine Beschreibung, die gut auf unser Leben zutrifft: Straßen, Wasserwege, Schienen und Flugrouten verbinden heute selbstverständlich Menschen und Länder, machen uns mobil und schenken uns Lebensqualität. Verkehr ist jedoch sehr stark vom Erdöl abhängig. Er trägt zum Klimawandel bei und belastet die Umwelt mit Feinstaub und Lärm. Wer nachhaltig mobil sein will, muss mit Bedacht wählen, wie er sich im Alltag und auf Reisen fortbewegen möchte. Alternativ angetriebene Fahrzeuge beziehen ihre Energie für gewöhnlich aus einer Batterie oder einer mit Wasserstoff betriebenen Brennstoffzelle.

Die Spule im Inneren des Motors wird von Strom durchflossen. Dabei entsteht ein Magnetfeld, mit dessen Hilfe Bewegung erzeugt wird. So wandeln Elektromotoren elektrische in mechanische Energie um. Je nach eingebauter Batterie verleiht dieser Motor dem BMW i3 eine Reichweite von etwa 160 bis 300 Kilometern.

Wasserstoff- und Elektroantrieb werden beide in der Luftfahrt erforscht. Das zeigt auch e-Genius – ein elektrisch angetriebener Motorsegler, der 2013 einen Weltrekord mit 405 Kilometern Reichweite aufstellte. Er basiert auf dem Wasserstoffflugzeug Hydrogenius, das ebenfalls vom IFB entworfen wurde.

Vom Institut für Flugzeugbau der Universität Stuttgart entwickelt und gebaut, erhob sich Icaré 2 bereits 1996 erstmals in die Luft. Das erste praxistaugliche Solarflugzeug wird seitdem ständig weiter beforscht und stetig verbessert. Der Pilot Klaus Ohlman stellte mit ihm gleich mehrere Weltrekorde auf.

Deutsches Museum
Mitwirkende: Geschichte

Deutsches Museum, München

Weitere Informationen zu unserer neuen Sonderausstellung finden Sie unter:

http://www.deutsches-museum.de/de/ausstellungen/sonderausstellungen/energiewenden/

Quelle: Alle Medien
Der vorgestellte Beitrag wurde möglicherweise von einem unabhängigen Dritten erstellt und spiegelt nicht zwangsläufig die Ansichten der unten angegebenen Institutionen wider, die die Inhalte bereitgestellt haben.
Mit Google übersetzen
Startseite
Erkunden
In der Nähe
Profil