Erde 3.0 – Die Energie der Zukunft - Spektrum der Wissenschaft Spezial Physik - Mathematik - Technik 3/2012

Damit die Erde eine Zukunft hat, gilt es jenseits von Erdöl, Gas und Kohle Energiequellen zu erschließen und zu nutzen, die sauber sind und sich nicht erschöpfen. Gerade jetzt, da die Bundesregierung die Energiewende eingeläutet hat und energisch vorantreibt, ist es wichtig, zu wissen, welche Möglichkeiten wir haben, von fossilen Rohstoffen unabhängig zu werden.
Dieses Heft von Spektrum der Wissenschaft beleuchtet die Chancen und Probleme für eine nachhaltige, umweltfreundliche Energieversorgung der Welt.
(31. August 2012)

Weitere Informationen finden Sie im Editorial des Heftes.

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Inhaltsverzeichnis

Plan für eine emissionsfreie Welt

 
6
Wind, Wasser und Sonne könnten schon in 20 Jahren den gesamten Energiebedarf der Erde decken.

Frische Brise

 
14
Die Windenergiebranche wächst rasant. In nicht allzu ferner Zukunft könnte Windkraft zur tragenden Säule der globalen Stromversorgung werden. Noch fehlt es aber an den nötigen Stromnetzen.

Sonnige Zeiten

 
22
Die Fotovoltaik boomt, und solarthermische Kraftwerke stehen in den Startlöchern. Strom aus Sonnenlicht wird einen wichtigen Beitrag zur künftigen Energieversorgung leisten.

Die unerschöpfliche Kraft des Wassers

 
30
Die Wasserkraft ist weltweit der größte regenerative Stromerzeuger. Doch nutzen wir erst ein Viertel ihres Potenzials. Außerdem wird zunehmend ein bisher kaum erschlossenes riesiges Reservoir attraktiv: die Energie der Weltmeere.

"Noch ist Meeresenergie ein Abenteuer"

 
38
Kai-Uwe Graw, Professor für Technische Hydromechanik, spricht über die Möglichkeiten, Wellenenergie zu nutzen.

Tank gegen Teller

 
40
Biokraftstoffe sind umstritten. So beanspruchen sie Anbauflächen, die dadurch für die Nahrungsmittelproduktion verloren gehen. Fortschritte in Landwirtschaft und Kraftstoffherstellung sollen diese Konkurrenz entschärfen.

Kein Zuckerschlecken

 
46
Wie lassen sich die Zuckerkomponenten verholzter Pflanzenreste aufschließen?

Grasolin an der Zapfsäule

 
50
Es gibt viele Verfahren, Ernteabfälle, Holz und Gräser in Biokraftstoffe zu verwandeln. Welches ist das Beste?

Auf der Suche nach "grünem" Benzin

 
58
Ein Treibstoff aus Biomasse braucht eine hohe Energiedichte und muss billig sein, um mit Benzin konkurrieren zu können.

Hoffnungs(energie)träger Wasserstoff

 
62
Wasserstoff könnte viele Probleme der Energieversorgung lösen.

Ringwallspeicher für überschüssigen Strom

 
70
Standorte für traditionelle Pumpspeicherkraftwerke zum Ausgleich von Schwankungen in der Stromversorgung sind knapp. Ringwallspeicher könnten eine wirtschaftliche Alternative bieten.

Vorratshaltung für Energie

 
74
Windkraft und Sonnenenergie stellen die Speichertechnik vor enorme Herausforderungen, da ihr Ertrag wetterabhängig stark variiert.
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