Pflanzen, Gülle oder Biomüll lassen sich zur Gewinnung von Wärme, elektrischer Energie oder Kraftstoff nutzen. Zwar entsteht auch bei der Verbrennung nachwachsender Rohstoffe CO2, doch nur so viel, wie beim Wachsen durch Photosynthese in den Pflanzen gebunden wurde. Solange dieser Kreislauf innerhalb kurzer Zeit abläuft, ist die CO2 -Bilanz – anders als bei fossilen Energieträgern – neutral. So können in Biogasanlagen oder Biomasse(heiz)kraftwerken „grüner“ Strom und Wärme produziert werden; wie, das zeigt die Sendung.
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00:00 | Energie in der Natur
01:06 | Die Photosynthese
01:46 | Wie funktioniert eine Biogasanlage?
05:49 | Der Anbau von Pflanzen zur Energiegewinnung
07:18 | Energie aus Biomüll und Altholz
08:14 | Wie funktioniert ein Biomasseheizkraftwerk?
09:38 | Die CO2-Bilanz von Pflanzen und fossilen Energieträgern
10:49 | Der Anbau von Energiepflanzen zur Kraftstoffgewinnung
12:23 | Kraftstoff aus Stroh und Biogas
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1) Energie in der Natur
Energie ist der Antrieb für alles, was entsteht und wächst. Sie kann von Pflanzen gespeichert, aber weder erzeugt noch vernichtet werden.
2) Die Photosynthese
Pflanzen stellen in ihren Blättern mit Hilfe von Licht, Wasser und Kohlendioxid Nährstoffe für ihr Wachstum her und speichern die Energie in Form von Zucker, Stärke oder Öl. Als Nebenprodukt wird Sauerstoff frei.
3) Wie funktioniert eine Biogasanlage?
In die Biogasanlage des Energiehofs Weitenau kommen Mais und andere Energiepflanzen sowie Gülle und Mist. Bakterien zersetzen die Masse zum Biogas Methan. Das Methan treibt im Blockheizkraftwerk einen Verbrennungsmotor an. Über einen Generator wird Strom für über 1000 Haushalte erzeugt. Außerdem werden mehrere Hundert Häuser mit der anfallenden Wärme versorgt. Die Gärreste dienen als Dünger.
4) Der Anbau von Pflanzen zur Energiegewinnung
Pflanzen wie Mais, Raps und Zuckerrüben wachsen schnell und bilden viel Biomasse. Wie sinnvoll ist der Anbau von Pflanzen, die auch als Nahrungsmittel dienen, zur Produktion von Strom, Wärme und Kraftstoff?
5) Energie aus Biomüll und Altholz
Die AVR Sinsheim verarbeitet Biomüll in einer Vergärungsanlage zu Methan. Auch Holz ist ein nachwachsender Rohstoff zur Energiegewinnung. Doch es sollte dafür nur Alt- oder Restholz genutzt werden.
6) Wie funktioniert ein Biomasseheizkraftwerk?
Bei der MVV Energie in Mannheim wird Altholz zerhäckselt und bei über 850°C verbrannt. Das entstehende Rauchgas erhitzt Wasser. Der Wasserdampf treibt eine Turbine an. Über einen Generator wird Strom für 4.500 Haushalte erzeugt. Die Asche wird im Straßenbau verwendet.
7) Die CO2-Bilanz von Pflanzen und fossilen Energieträgern
Bei der Verbrennung von Pflanzen wird ebenso viel CO2 frei wie sie während ihres Wachstums gebunden haben. Läuft der Kreislauf innerhalb kurzer Zeit ab, ist die CO2-Bilanz neutral. Fossile Energieträger hingegen setzen bei der Verbrennung CO2 frei, das bereits vor Millionen von Jahren gebunden wurde. Es kann durch neue Pflanzen nie mehr ausgeglichen werden. Die CO2-Bilanz ist deshalb nicht neutral.
8) Der Anbau von Energiepflanzen zur Kraftstoffgewinnung
Biodiesel wird aus Raps, Soja oder Palmöl hergestellt. Soja wird in riesigen Monokulturen unter Pestizid-Einsatz produziert. Für den Anbau von Ölpalmen werden Regenwälder abgeholzt. In den USA wird Mais zur Gewinnung von Ethanol angebaut. Die Maispreise steigen weltweit. Viele Menschen können sich deshalb ihr Grundnahrungsmittel Mais nicht mehr leisten.
9) Kraftstoff aus Stroh und Biogas
Am Karlsruher Institut für Technologie wird Kraftstoff aus Stroh hergestellt. Der Energiehof Weitenau bietet Methan für Erdgasfahrzeuge an. Die Nutzung von Biomasse aus Reststoffen zur Energiegewinnung ist ein wichtiger Forschungsbereich.
#SWR #PlanetSchule
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