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====== Energie ======

//Energie ist die Fähigkeit, mechanische Arbeit zu verrichten, Wärme abzugeben
oder Licht auszustrahlen.//

Energie ist zentral in unserem Leben: Ohne Wärmeenergie keine warme Wohnung, keine heiße
Dusche und kein warmes Essen. Auch unsere Mobilität benötigt Energie: Wenn wir laufen oder
Fahrrad fahren, wandeln wir chemische Energie, aufgenommen durch unser Essen, in
Bewegungsenergie um. Wenn wir uns „automobil“ fortbewegen, wird chemische Energie in Form
von Benzin oder Diesel in Bewegungsenergie umgewandelt. Auch industrielle Fertigung ist nur
möglich, weil Maschinen mit z. B. elektrischer Energie versorgt werden.

Verfügbarkeit von Energie ist zentral für unsere Gesellschaft und unsere Wirtschaft. Die Nutzung von
fossiler Energie setzt aber Kohlenstoff in Form von Kohlenstoffdioxid $CO_2$ frei, der vor Millionen von
Jahren, als Kohle, Erdöl und Erdgas gebildet, gebunden wurde. $CO_2$ ist das wichtigste
Treibhausgas und trägt neben anderen Treibhausgasen zur Erwärmung bei. So ist die weltweit
gemessene Durchschnittstemperatur in den letzten hundert Jahren um ca. 1 °C gestiegen.

Um den weltweit beobachteten Temperaturanstieg auf 1,5 – 2,0 °C zu begrenzen, müssen die
Emissionen von Treibhausgasen, insbesondere von $CO_2$ drastisch reduziert werden. Eine Möglichkeit
ist es, fossile Brennstoffe durch erneuerbare Energie zu ersetzen. Allerdings variiert die Verfügbarkeit
erneuerbarer Energieformen wie Wasserkraft, Windenergie, Sonnenenergie und Bioenergie
erheblich. Wind und Sonne sind zwar nahezu überall verfügbar, unterliegen aber dem Wetter und
dessen Schwankungen, so dass ihre ausschließliche Nutzung nur möglich ist, wenn in Zeiten des
Überschusses Energie gespeichert werden kann, z. B. wie hier demonstriert in einem Pump-
Speicherkraftwerk, in einer Lithium-Ionenbatterie oder als Wasserstoff. Im Studiengang Environment
and Energy BSc. an der Hochschule Rhein-Waal ist Energie zentrales Thema. Wie funktioniert z. B.
Stromerzeugung durch erneuerbare Energie oder im Kohlekraftwerk? Welche Möglichkeiten gibt es,
Energie zu speichern und effektiv einzusetzen?

===== Unsere Experimente zum Thema Energie =====

  * [[de:experiments:photovoltaic_system:start|Photovoltaikanlage]]
  * [[de:experiments:wind_turbine:start|Windkraftanlage]]
  * [[de:experiments:hydropower_plant:start|Wasserkraftanlage]]
  * [[de:experiments:hydrogen:start|Wasserstoff]]

|{{:de:experiments:energy:img_20200325_142458.jpg?direct&0x600|Abbildung 1}}|{{:de:experiments:energy:wasserkaftwerk.jpg?direct&0x600|Abbildung 2}}|{{:de:experiments:energy:wasserkraftwerk_mit_geoeffnetem_bypass.jpg?direct&0x600|Abbildung 3}}|

|{{:de:experiments:energy:p1030743.jpg?direct&0x600|Abbildung 4}}|{{:de:experiments:energy:p1040585.jpg?direct&0x600|Abbildung 5}}|
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