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Die Sonne ist eine enorme Lichtquelle. Auf der Oberfläche ist sie ca. 5500°C heiß und im Kern sogar ca. 15 Mio. °C. Wenn die Sonnenstrahlen die weit entfernte Erde erreichen, haben sie immer noch sehr viel Energie. Du hast sicherlich schon einmal in dunkler Kleidung in der Sonne gestanden. Dann hast du erlebt, dass Sonnenstrahlen Wärme erzeugen.

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Die Sonne ist eine enorme Lichtquelle. Auf der Oberfläche ist sie ca. 5500°C heiß und im Kern sogar ca. 15 Mio. °C. Wenn die Sonnenstrahlen die weit entfernte Erde erreichen, haben sie immer noch sehr viel Energie. Du hast sicherlich schon einmal in dunkler Kleidung in der Sonne gestanden. Dann hast du erlebt, dass Sonnenstrahlen Wärme erzeugen.

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Wie wir die Energie der Sonne nutzen können - Wärmeerzeugung

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Wie wir die Energie der Sonne nutzen können - Wärmeerzeugung

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Hier wird dir noch einmal erklärt, wie die Wärmeerzeugung durch Sonnenenergie funktioniert.

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Wie wir die Energie der Sonne nutzen können - Stromerzeugung

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Wie wir die Energie der Sonne nutzen können - Stromerzeugung

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Hier wird dir noch einmal erklärt, wie die Stromerzeugung aus Sonnenenergie funktioniert.

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Wie gewinnt man aus Sonnenlicht elektrischen Strom? Ein Erklärvideo der BASF für Schüler

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ab Min. 2:17: Vor- und Nachteile der Nutzung von Sonnenenergie

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ab Min. 2:17: Vor- und Nachteile der Nutzung von Sonnenenergie

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Bau dir ein Solar-Karussell, welches du nur mit der Energie der Sonne in Bewegung versetzt.
Dazu benötigst du: Und so geht es:
Beklebe das schwarze Buntpapier auf einer Seite mit Alufolie und schneide zwei schmale Streifen ab.

Die beiden Streifen knickst du in der Mitte, so dass ein ‚V' entsteht.

Danach schneidest du das eine ‚V' in der Mitte ein Stückchen von oben, das andere ein Stückchen von unten ein. Nun kannst du die beiden Streifen ineinanderstecken.

Binde nun ein Stück Bindfaden in der Mitte des ‚V' fest und das andere Ende an einem Streifen Pappe, welchen du quer über das Einmachglas legst. Fertig ist dein Solar-Karussell. Stell es nun an einen warmen Ort in die direkte Sonne, damit es sich drehen kann.

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enviaM - envia Mitteldeutsche Energie AG

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Sonnenenergie ist sauber und unendlich verfügbar. Mit Solaranlagen können wir die Sonnenenergie einfangen und daraus Strom und Wärme erzeugen.

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Der Wind ist eine natürliche Kraft, die überall auf der Erde vorhanden ist. Er entsteht durch die Bewegung der Luftmassen, die durch Temperaturunterschiede und die Rotation der Erde verursacht wird. Wenn der Wind weht, trägt er eine beträchtliche Menge an Energie mit sich. Diese Energie kann genutzt werden, um elektrischen Strom zu erzeugen. Sicher hast du schon einmal erlebt, wie der Wind die Blätter der Bäume zum Rascheln bringt. Dann hast du die Kraft des Windes gespürt.

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Der Wind ist eine natürliche Kraft, die überall auf der Erde vorhanden ist. Er entsteht durch die Bewegung der Luftmassen, die durch Temperaturunterschiede und die Rotation der Erde verursacht wird. Wenn der Wind weht, trägt er eine beträchtliche Menge an Energie mit sich. Diese Energie kann genutzt werden, um elektrischen Strom zu erzeugen. Sicher hast du schon einmal erlebt, wie der Wind die Blätter der Bäume zum Rascheln bringt. Dann hast du die Kraft des Windes gespürt.

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Wie wird durch Windenergie Strom erzeugt?

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Wie wird durch Windenergie Strom erzeugt?

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Wieviel Strom erzeugt eine Windenergieanlage?

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Wieviel Strom erzeugt eine Windenergieanlage?

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Ab Min. 3:25: Vor- und Nachteile der Nutzung von Windenergie

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Ab Min. 3:25: Vor- und Nachteile der Nutzung von Windenergie

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Erklärvideo zu Windkraftanlagen | Funktion, Aufbau und Diskussion

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Baue dir ein Windrad selber.
Dazu benötigst du: Und so geht es:
Für das Windrad brauchst du ein quadratisches Stück Papier. Am besten eignet sich Buntpapier. Wie du das Blatt für dein Windrad faltest, erklärt dir Tavin in seinem YouTube-Video.

Wenn du dein Windrad fertig gefaltet hast, kannst du es einfach mit einer Reißzwecke an dem Rundstab befestigen.

Das Windrad ist zum Beispiel eine hübsche Dekoration in Blumentöpfen.

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enviaM - envia Mitteldeutsche Energie AG

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Wind ist eine erneuerbare Energiequelle. Ein Windrad wandelt die kinetische Energie des Windes in elektrische Energie um.

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Der Bundesverband WindEnergie e.V. (BWE) ist erster Ansprechpartner für Politik und Wirtschaft, Wissenschaft und Medien, er konzentriert Know how und ...

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Das Wasser auf unserem Planeten ist eine riesige Quelle der Energie. Flüsse, Seen und Ozeane bewegen sich ständig durch die Kräfte der Natur, wie Gezeiten, Strömungen und Niederschläge. Diese Bewegung des Wassers birgt ein enormes Potenzial für die Energiegewinnung. Vielleicht hast du schon einmal am Ufer eines Flusses gestanden und beobachtet, wie das Wasser vorbeifließt, oder die Kraft eines Wasserfalls gespürt.

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Das Wasser auf unserem Planeten ist eine riesige Quelle der Energie. Flüsse, Seen und Ozeane bewegen sich ständig durch die Kräfte der Natur, wie Gezeiten, Strömungen und Niederschläge. Diese Bewegung des Wassers birgt ein enormes Potenzial für die Energiegewinnung. Vielleicht hast du schon einmal am Ufer eines Flusses gestanden und beobachtet, wie das Wasser vorbeifließt, oder die Kraft eines Wasserfalls gespürt.

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ewz - Elektrizitätswerk der Stadt Zürich

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Unter der Oberfläche unserer Erde verbirgt sich eine immense Hitze. Diese Wärme entsteht aus dem heißen Kern unseres Planeten. Selbst in tieferen Schichten der Erde, in denen es auf den ersten Blick kalt erscheinen mag, herrschen hohe Temperaturen. Die Geothermie nutzt diese natürliche Wärme als Energiequelle. Vielleicht hast du schon einmal von heißen Quellen oder Geysiren gehört, bei denen heißes Wasser aus dem Erdinneren an die Oberfläche gelangt.

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Unter der Oberfläche unserer Erde verbirgt sich eine immense Hitze. Diese Wärme entsteht aus dem heißen Kern unseres Planeten. Selbst in tieferen Schichten der Erde, in denen es auf den ersten Blick kalt erscheinen mag, herrschen hohe Temperaturen. Die Geothermie nutzt diese natürliche Wärme als Energiequelle. Vielleicht hast du schon einmal von heißen Quellen oder Geysiren gehört, bei denen heißes Wasser aus dem Erdinneren an die Oberfläche gelangt.

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Was ist Erdwärme und wie können wir sie nutzen? | Terra X plus

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Ab Min 5:07: Gefahren der Nutzung von Geothermie

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Ab Min 5:07: Gefahren der Nutzung von Geothermie

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Was ist Erdwärme und wie können wir sie nutzen? | Terra X plus

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Oberflächennahe Geothermie

Als oberflächennahe Geothermie gilt die Nutzung der Erdwärme aus bis zu 400 Meter Tiefe. Wärme aus diesem Tiefenstockwerk muss aufgrund der noch relativ geringen Temperatur auf ein nutzbares Temperaturniveau gehoben werden. Um beispielsweise Gebäude mit oberflächennaher Geothermie heizen zu können, sind daher Wärmepumpen erforderlich. Oberflächennahe Geothermie aus dem Erdreich zählt, neben der Umweltwärme aus der Luft oder aus Oberflächengewässern, zur Umgebungswärme.

Tiefe Geothermie

Die tiefe Geothermie stößt gegenüber der oberflächennahen Nutzung von Erdwärme in andere Dimensionen vor. Es werden nicht nur Wärmereservoire in größeren Tiefen erschlossen und dabei Bohrlöcher von bis zu fünf Kilometer Tiefe gebohrt. Auch die damit betriebenen Anlagen sind wesentlich größer und leistungsfähiger.

Mit Erdwärme aus Tiefengeothermie werden Wärmenetze gespeist und ganze Stadtviertel mit Heizwärme versorgt. Ist das Temperaturniveau hoch genug, kann mit einem Geothermiekraftwerk auch Strom erzeugt werden. Geothermie ist nicht von Wettereinflüssen abhängig und kann das ganze Jahr über annähernd ununterbrochen umweltfreundlichen Strom liefern. In einer vom Bundesumweltministerium geförderten Demonstrationsanlage in Unterhaching bei München wurden die Nutzungsformen Wärmebereitstellung und Stromerzeugung miteinander kombiniert. Es war die erste Anlage dieser Art im Süddeutschen Molassebecken. Inzwischen wird über das im Laufe der Zeit weiter ausgebaute Fernwärmenetz so viel Wärme direkt genutzt, dass die Stromerzeugungsanlage außer Betrieb genommen wurde. Gleichzeitig wurde mit der Nachbargemeinde Grünwald deutschlandweit erstmalig ein Wärmeverbund gegründet. Über eine Verbindungsleitung ist es durch diesen wechselseitigen Austausch möglich, die Anlagen besser auszulasten und den Anteil der nicht-erneuerbaren Energien in beiden Gemeinden weiter zu verringern.

Bei der Stromerzeugung können in einem Geothermiekraftwerk verschiedene Arbeitsmittel eingesetzt werden. Dabei ist auf deren Klimawirksamkeit zu achten und Wert auf eine effiziente und sichere Anlagentechnik zu legen. Hierzu wurden im Auftrag des Umweltbundesamtes Untersuchungen zum Einsatz von fluorierten Arbeitsmitteln durchgeführt und Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz analysiert.

Eine Auswertung der Umwelteffekte bei der Stromerzeugung mit tiefer Geothermie hat ergeben, dass diese gegenwärtig und zukünftig einen Beitrag zur nachhaltigen Energieversorgung leisten kann. Die Umwelteffekte sind lokal begrenzt und technisch beherrschbar. Strom- und Wärmeerzeugung aus Geothermie stellt gemeinsam mit anderen erneuerbaren Energien eine umwelt- und klimafreundliche Alternative zur fossilen Energie dar, die schon heute Treibhausgasemissionen vermeidet.

In der Studie " Energieziel 2050" des Umweltbundesamtes im Jahr 2010 zu der Realisierbarkeit einer rein erneuerbaren Energieversorgung wurde für die Stromerzeugung aus Geothermie ein beachtliches Potenzial ermittelt. Die weiterentwickelten Szenarien der RESCUE-Studie aus dem Jahr 2019 sehen Geothermie als eine wesentliche Quelle für die zukünftige treibhausgasneutrale Wärmeversorgung. Die Wärme aus tiefer Geothermie kann im Rahmen des Energiesystemumbaus einen Beitrag zur Dekarbonisierung bestehender Fernwärmenetze oder zum Ausbau der Fernwärme liefern und so auf kommunaler Ebene zum ⁠ Klimaschutz⁠ beitragen. Der Leitfaden „ Ein neuer Weg zu effizienten Wärmenetzen mit Niedertemperaturwärmeströmen" zeigt Kommunen, wie tiefe Geothermie oder andere emissionsfreie Wärmequellen unter Berücksichtigung lokaler Gegebenheiten in der Nah- und Fernwärme genutzt werden können. Der Leitfaden wurde im Rahmen eines Forschungsvorhabens entwickelt, das am Beispiel der tiefen Geothermie aufzeigt, welche Vorteile die direkte Nutzung von Niedertemperaturwärmequellen bietet. Zudem wird dabei auf das Nutzungspotential der tiefen Geothermie in Deutschland eingegangen und die exergetische Effizienz mit der von anderen Wärmeerzeugungstechniken verglichen. Die Potenzialanalyse wurde bei der Berichterstattung an die EU zur Erneuerbare-Energien-Richtlinie ( RED-Bericht) und zur Energieeffizienz-Richtlinie ( EED-Bericht) aufgegriffen. Fernwärmenetze und Wärmespeicher ermöglichen es zudem, die Erzeugungssektoren Strom und Wärme miteinander zu verbinden und die Flexibilitätsoptionen der Strom- und Wärmeerzeugung aus der tiefen Geothermie systemdienlich zu nutzen.

Technisch gesehen bestimmt neben der Temperatur die Durchlässigkeit des Gesteins im Förderhorizont die erfolgreiche geothermische Nutzung. In den meisten Fällen ist von vornherein ausreichend Thermalwasser sowie eine gute Durchlässigkeit vorhanden, mithilfe von hydraulischen und chemischen Stimulationsmaßnahmen könnte diese jedoch auch erhöht werden. Mögliche Umweltauswirkungen, die dabei befürchtet werden - in der Hauptsache sind dies induzierte Seismizität und mögliche Beeinträchtigungen der zur Trinkwasserversorgung dienenden Grundwasserleiter und Oberflächengewässer - waren Gegenstand eines Gutachtens. Auch hier zeigt sich, dass bei Einhaltung der gesetzlichen Vorgaben und Nutzung geeigneter Frühwarnsysteme keine unbeherrschbaren Risiken für die Umwelt bestehen.

Das geothermische Potenzial und auch die Notwendigkeit, nachhaltige Entwicklungsprozesse zu fördern, richtet sich nicht nach Landesgrenzen. Im Rahmen eines Beratungshilfeprojektes wurden daher die Nutzungsmöglichkeiten für „ Geothermische Strom- und Wärmeerzeugung in Ungarn " untersucht.

Schema eines geothermischen Kraftwerks

Schema eines geothermischen Kraftwerks mit einer sogenannten Dublette

Quelle: Blöcher/Frick GFZ

Geothermie im Schulunterricht

Wie man Erdwärme zum Heizen, Kühlen und zur Stromerzeugung erschließt, können Schülerinnen und Schüler von der Schülergruppe aus einer Broschüre für die Jahrgangsstufen 7 bis 10 erfahren. Für ein Referat machen sie sich schrittweise mit den zahlreichen Möglichkeiten der Energie aus der Tiefe vertraut. Ergänzende Materialien stehen für Lehrende auf Anfrage zur Verfügung.

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Geothermie bezeichnet die in der Erdkruste gespeicherte Wärmeenergie und die ingenieurtechnische Nutzung. Geothermie kann zum Heizen, Kühlen und zur Stromerzeugung eingesetzt werden. In Deutschland steigt die Temperatur in der Erdkruste durchschnittlich um 3 Kelvin pro 100 Meter an. Dementsprechend erschließen oberflächennahe und tiefe Geothermie Bereiche unterschiedliche Temperaturniveaus.

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Wasserkraft: Geht der Artenschutz den Bach runter? | quer vom BR

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Wir basteln ein Ruck-Zuck-Wasserrad.
Dazu benötigst du:

ein leeres Teelicht

einen Schaschlikspieß

Und so geht es:
Als erstes schneidest du das Teelicht in regelmäßigen Abstand vom Rand her mit der Schere ein.
Wenn das geschehen ist, biegst du jedes Schaufelrad, also die Teelichtstreifen, vorsichtig immer in die gleiche Richtung.
Nun piekst du ein kleines Loch in die Mitte und steckst den Schaschlikspieß hinein.

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enviaM - envia Mitteldeutsche Energie AG

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Wasserkraft ist eine erneuerbare Energiequelle und bezeichnet die Umwandlung natürlicher Strömungsenergie in mechanische Arbeit mittels Turbinen.