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© Dagmar Heene / WWF
Die Physik des Erneuerbaren.


von JuliusS
17.07.2015
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91 P
Tags: Energie, Physik

Strom. Wir kennen ihn und benutzen ihn, sogar öfters als uns das vielleicht klar ist. Strom, oder Elektrizität, ist für uns so selbstverständlich geworden, dass wir damit meist nicht sehr sorgfältig umgehen. Wenn wir das Licht anschalten, leuchtet die Birne auf, wenn wir Wäsche waschen, müssen wir nur auf einen Knopf drücken und schon läuft die Maschine. Wir machen den Wasserhahn auf und es kommt Wasser. Wenn wir mit dem Auto fahren, dann fahren wir entweder zur Tankstelle und zapfen Benzin, oder wir laden unser Auto an der Steckdose auf. All diese Dinge sind so alltäglich, so vertraut und doch so unbekannt. Denn woher der Strom aus der Steckdose kommt, wissen die wenigsten. Die meisten wissen vielleicht nur irgendwas von Kraftwerken. Diese Atomkraftwerke, die radioaktiven Müll produzieren und bei einem Unfall die gesamte Gegend verstrahlen. Kohlekraftwerke, die Tonnenweise CO2 in die Luft blasen. Windräder, die das Landschaftsbild zerstören. Wasserkraftwerke, die Flussläufe verändern. Überlandleitungen, von denen man krank wird... Man könnte diese Liste wahrscheinlich ewig weiterführen. Aber was genau passiert eigentlich in so einem Kraftwerk. Wie wird aus Steinen, Sonne, Wind oder Wasser dieser Strom. Was ist eigentlich Strom? Und wie schafft man es, dass bei uns zu Hause in der Steckdose immer 240 V Wechselspannung sind?
All das sind Fragen, die ich in meiner neuen Serie besprechen will. Wenn es um die Physik geht, dann denken viele Menschen direkt an Formeln. Und Formeln sind in den Augen vieler etwas schlimmes. Aber keine Angst. Ich werde versuchen, so wenig Formeln wie möglch zu verwenden. Und wenn es doch mal sein muss, dann werde ich die natürlich erklären. Für die Physiker unter euch, die unbedingt genaueres wissen wollen, verlinke ich entweder tiefergehende Artikel zu dem Thema, oder ihr könnt mich einfach Fragen.
Jetzt aber zum Thema.
Auf dem Weg von der Natur zu unserer Steckdose, gibt es einige wichtige Schritte, die ich gerne als „roten Faden“ für die Berichtereihe benutzen will.
Zuerst wäre da das Abbauen von Rohstoffen, oder die Entstehung der einzelnen „Energieträger“. Ich werde in den meisten Fällen nicht darauf eingehen. Und wenn dann nur in ein zwei Sätzen. :)
Dannach muss man aus dem was da draußen so rumliegt oder rumschwebt den Strom machen. Das wird der erste Teil meiner Serie. Hier geht es speziell um die Physik in den Kraftwerken.
Aber dann ist der Strom ja noch lange nicht bei uns. Denn nun kommt erst der wirklich verzwickte Teil. Im Moment haben wir Kraftwerke, die sich unserem Verhalten anpassen. Doch in Zukunft wird es wichtig sein, den Strom irgendwie zu speichern. Wie genau das funktionieren kann, dass ist eines der großen Unsicherheiten in der Energiewende. Und warum das so ist, darüber geht der zweite Teil meiner Serie.
Nun haben wir zwar Strom, den wir auch speichern und abrufen können, aber wie genau kommt der jetzt zu uns? Sicher habt ihr auch schon von den Streitereien mit dem Netzausbau mitbekommen. Die Bayern wollen mal wieder nicht mit machen, weil die Strommasten ja die schöne bayrische Landschaft verunstalten kann. Außerdem wird man doch krank wenn man neben den trommasten wohnt. Und überhaupt, wir haben doch jetzt auch schon Strom in der Steckdose. Warum brauchen wir dann jetzt neue Leitungen und benutzen nicht einfach die alten weiter?
Das alles und noch viel mehr beschreibe ich dann im letzten Teil der Reihe, in dem es um die Herausforderungen eines neuen Netzes geht.

Nun muss ich aber doch noch ein paar grundlegende Sachen zum Thema Energie und Strom sagen.

Das Wichtigsten also kurz zusammengefasst:
1.) Der Energieerhaltungs Satz:
     Energie kann nicht verschwinden oder aus dem nichts entstehen. Energie wird lediglich      von einer Energieform in eine andere umgewandelt.
2.) Elektrischer Strom sind Elektronen die durch einen Leiter fließen. Dabei stoßen sich die      einzelnen Elektronen gegenseitig ab. Das Elektron, was am Anfang in den Leiter                reingeschoben wird, drückt also das letzte Elektron aus dem Leiter raus.
3.) Strom lässt sich durch die Bergriffe Spannung und Stromstärke beschreiben

a. Die Spannung bezeichnet eine Differenz zwischen zwei Punkten. Sie ist vergleichbar  mit dem höhenunterschied bei einem Fluss. Je höher die Spannung ist ( also je größer der Höhenunterschied bei einem Fluss), desto mehr Elektronen können in einer bestimmten Zeit fließen (bzw. desto mehr Wasser fließt in einer bestimmten Zeit in dem Fluss). 

b. Die Stromstärke beschreibt, wie viele Elektronen an einer Stelle durch den Leiter fließen. Also, um bei dem Bild mit dem Fluss zu bleiben, wie viel Wassermoleküle an einer Stelle in einer bestimmten Zeit fließen.

So das war es dann auch schon soweit mit meinem Einführungsartikel.
Das war jetzt sehr viel Text und sehr, sehr wenig Bilder (um genau zu sein, mit Ausnahme des Titelbildes, gar keins :P),
aber das wird in den nächsten Berichten bestimmt besser :D

 

Viele Grüße und weiterhin viel Spaß beim Weltretten

Euer Julius


Titelbild:
Logo des deutschen Jungforscher Netzwekes juFORUM eV.; eigene Darstellung

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Kommentare (1)
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19.07.2015
Ivonne hat geschrieben:
Interessant!! Ich bin schon sehr gesannt auf die Serie. :-)
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