3 Fragen zu Waermegewinnung

Das Reaktionsschema zur Wärmegewinnung kann je nach Art der Wärmequelle variieren. Ein häufiges Beispiel ist die Verbrennung von fossilen Brennstoffen. Hier ist ein allgemeines Reaktionsschema für die Verbrennung von Methan (CH₄), einem Hauptbestandteil von Erdgas: 1 **Reaktion**: \[ \text{CH}_4 + 2 \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} + \text{Wär} \] In diesem Prozess wird Methan mit Sauerstoff verbrannt, was Kohlendioxid und Wasser produziert und dabei Wärme freisetzt. Ein weiteres Beispiel ist die Wärmegewinnung in einem Kernkraftwerk, wo die Kernspaltung von Uran-235 erfolgt: 2. **Reaktion**: \[ \text{n} + \text{U}^{235} \rightarrow \text{Ba}^{141} + \text{Kr}^{92} + 3 \text{n} + \text{Wärme} \] Hierbei wird durch die Spaltung von Uran Wärme erzeugt, die zur Dampferzeugung und damit zur Stromproduktion genutzt wird. Diese Reaktionsschemata sind grundlegend für das Verständnis der Wärmegewinnung in verschiedenen Energiesystemen.

Für Sonnen-Kollektoren werden auch folgende Begriffe verwendet: - Solarkollektoren - Solarthermiekollektoren - Thermische Kollektoren - Flachkollektoren (bei einer bestimmten Bauart) - Röhrenkollektoren (bei einer bestimmten Bauart) - Warmwasserkollektoren - Sonnenwärmekollektoren Wichtig: Diese Begriffe beziehen sich auf Kollektoren zur Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme (Solarthermie), nicht auf Photovoltaik-Module, die Strom erzeugen.

Erdwärme, auch Geothermie genannt, bezeichnet die in der Erde gespeicherte Wärmeenergie. Diese stammt überwiegend aus dem Zerfall radioaktiver Elemente im Erdinneren sowie aus Restwärme aus der Entstehungszeit der Erde. Die Temperatur steigt mit zunehmender Tiefe an (geothermischer Gradient). **Nutzung von Erdwärme:** 1. **Direkte Nutzung:** Erdwärme kann direkt zum Heizen von Gebäuden, Gewächshäusern oder zur Warmwasserbereitung genutzt werden. Dies geschieht meist über Erdwärmesonden, Erdwärmekollektoren oder Grundwasserbrunnen in Verbindung mit Wärmepumpen. 2. **Stromerzeugung:** In Regionen mit hoher geothermischer Aktivität (z. B. Island, Italien) kann Erdwärme zur Stromerzeugung genutzt werden. Hierbei wird heißes Wasser oder Dampf aus großen Tiefen gefördert und treibt Turbinen an. **Vorteile:** - Erneuerbare Energiequelle - Geringe CO₂-Emissionen - Grundlastfähig (unabhängig von Wetter und Tageszeit) - Lange Lebensdauer der Anlagen **Nachteile:** - Hohe Investitionskosten für Bohrungen und Anlagen - Standortabhängigkeit (nicht überall wirtschaftlich nutzbar) - Risiko von Erdbeben bei Tiefengeothermie **Beispiele für die Nutzung:** - In Deutschland werden viele Einfamilienhäuser mit Wärmepumpen beheizt, die Erdwärme nutzen. - Island deckt einen Großteil seines Energiebedarfs durch Geothermie. Weitere Informationen findest du z. B. beim [Bundesverband Geothermie](https://www.geothermie.de/) oder beim [Umweltbundesamt](https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/geothermie).