Regenerative Energien

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A-H

Abteufen

Von mittelhochdeutsch teufe ≈ „Tiefe“: das Herstellen eines senkrecht stehenden Grubenraumes, z.B. eines Schachtes oder Bohrloches.

Aquifer

Bezeichnung für hoch permeable Gesteinsschichten, die ausreichend durchlässiges Material enthalten, um große Wassermengen zu speichern oder weiter zu leiten. Dabei handelt es sich entweder um hoch poröse Sandsteine oder um andere stark geklüftete oder verkarstete Sedimentgesteine.

Aquiferspeicher

Aquifere, in denen das Wasser nicht oder kaum fließt, können zur direkten Wärmespeicherung genutzt werden. So wird z.B. am Gebäude des Berliner Reichstags im Sommer Abwärme in den Untergrundabgeführt, die während der Heizperiode wieder zur Verfügung gestellt werden kann.

Anemometer

Das Anemometer ist auf der Gondel montiert und dient der Messung der Windgeschwindigkeit. Diese Information wird u.a. zur Steuerung der WEA genutzt.

Biogas

Auch als Faulgas bezeichnetes brennbares Gasgemisch, das bei der Zersetzung von Fäkalien, Gartenabfällen, Stroh u.a. durch Bakterien unter Luftabschluss entsteht. Biogas enthält 50-60% Methan, 30-45% Kohlendioxid, geringe Mengen Stickstoff, Wasserstoff, Schwefelwasserstoff u.a. und hat einen Brennwert (bei 60% Methananteil) von etwa 24 MJ/m3.

Biomasse

Bezeichnung für sämtliche Stoffe organischer Herkunft, d.h. alle Pflanzen, Tiere und die daraus resultierenden Rückstände, abgestorbene Biomasse sowie alle Stoffe, die durch eine Nutzung bzw. Bearbeitung entstanden sind.

Auf dem Festland der Erde fallen jährlich ca. 200 Mrd. Tonnen Biomasse an, die zu 99% pflanzlichen Ursprungs sind.

Durch Verfeuerung und Vergasung von Biomasse werden schon seit Jahrhunderten Strom und Wärme erzeugt. Effiziente Technologien dafür wurden allerdings erst in jüngster Zeit entwickelt. Diewichtigsten und wirtschaftlichsten sind die Verbrennung von Biomasse in R Biomasse-Kraftwerken und die Vergärung in Biogasanlagen.

Biomasse-Kraftwerke

Biomasse-Kraftwerke sind vorwiegend auf R Kraft-Wärme-Kopplung ausgelegt und liefern Wärme und Strom nach Bedarf, weshalb sie für die Endnutzung langfristig eine interessante Lösung darstellen. Hauptproblem dieser Kraftwerke ist die langfristige Versorgung mit Holz, das mittlerweile schon aus anderen Ländern wie z.B. Polen importiert werden muss. Dieser Import widerspricht dem ökologischen Grundgedanken einer solchen Anlage.

Bohrtechnik

Die Entwicklung der Bohrtechnik begann Mitte des 19. Jahrhunderts mit dem Abteufen der ersten Erölbohrungen (Baku/Aserbeidschan 1847, Titusville/Florida 1859). 1871 wurde die 1.000 m Grenze überschritten, 1893 die 2.000 m Grenze. Mit dem damals entwickelten Rotary-Bohrverfahren werden heute routinemäßig Bohrtiefen von bis zu 7.000 m erreicht, die technische Machbarkeitsgrenze liegt bei 9.000 bis 12.000 m. Die Bedingungen in solch extremen Tiefen (Bohrstranglänge, Temperatur bedingte Materialprobleme, Spülungsstabilität) sind allerdings auch heute noch kaum beherrschbar und erfordern sehr hohe Investitionen.

Brennstoffzelle

In einer Brennstoffzelle reagieren Sauerstoff und Wasserstoff zu Wasserdampf und setzen Energie frei. Diese Energie wird direkt in Strom umgewandelt und liefert zusätzlich Wärme. Da dabei keine Schadstoffe entstehen, ist die Brennstoffzelle ideal für eine effiziente und Umwelt schonende Energiegewinnung.

Brennwert

Nach DIN Bezeichnung für den Quotienten aus der Wärmemenge, die bei einer vollständigen Verbrennung einer bestimmten Masse Brennstoff entsteht und der Masse dieser Brennstoffmenge.

Corioliskraft

Die Corioliskraft beeinflusst die Richtung der Winde. Die Rotation der Erde bewirkt die Ablenkung eines jeden Teilchens von seiner Bahn. Dies beruht auf dem Phänomen der Trägheit der Masse.

Deutsche Energie Agentur (dena)

Gemeinschaftsgründung im Herbst 2000 des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie, des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Wohnungswesen sowie der Kreditanstalt für Wiederaufbau. Die dena bündelt die Aktivitäten der beteiligten Bundesministerien in den Bereichen rationelle Energienutzung, Erneuerbare Energien, Klimaschutz und nachhaltige Entwicklung und setzt gemeinsam mit ihnen Kampagnen und Projekte um.

Doublettenbetrieb

Erschließungsmethode für Thermalwasservorräte, bei der zwei Bohrungen im Abstand von 1 bis 2 km abgeteuft werden. Das heiße Wasser wird über eine Förderbohrung an die Oberfläche gebracht und gibt dort den wesentlichen Teil seiner Wärmeenergie über einen Wärmetauscher an einen „sekundären“ Heizkreislauf ab. Anschließend wird es über eine Injektionsbohrung wieder in den Untergrund verpresst. Auf diese Weise bleibt das hydraulische Gleichgewicht im Untergrund bestehen und das Reservoir wird nicht leer gepumpt.

Drehzahl (Konstant / Variabel)

Drehzahlvariabel sind WEA, deren Rotorumdrehungen sich der Windgeschwindigkeit angleichen. Diese WEA produzieren in der Regel Gleichstrom. Drehzahlkonstante WEA sind Getriebeanlagen, die festgelegte Drehzahl-Stufen besitzen - in der Regel zwei - und Drehstrom produzieren.

EEG

Mit dem EEG wurden im Jahr 2000 die rechtlichen und wirtschaftlichen Grundlagen für den Ausbau dieser Energiequellen geschaffen. Ziel ist es, die Regenerativen Energien mittel- bis langfristig wettbewerbsfähig für den Binnenmarkt zu machen. Das Gesetz regelt die Netzeinspeisung und Vergütung von Strom aus Wasser- und Windenergie, solarer Strahlungsenergie, Geothermie, Deponie-, Klär- und Grubengas.

Die Energieversorger werden zur Abnahme regenerativ erzeugten Stroms und zur Zahlung von Mindestvergütungen an die Erzeuger verpflichtet. Die Vergütungshöhe richtet sich nach der Art des regenerativ erzeugten Stroms sowie nach der Menge und dem Zeitpunkt der Inbetriebnahme der jeweiligen Anlage. Durch dieses Gesetz erhalten Investoren und Kreditinstitute Planungssicherheit für ihre Investitions- und Kreditvergabeentscheidungen.

Einschaltwindgeschwindigkeit

Jede Windenergieanlage hat eine spezifische Mindestwindgeschwindigkeit, ab welcher eine effiziente Energieproduktion möglich ist. An diesem Punkt beginnen die Anlagen zu arbeiten. Daher der Begriff: Einschaltwindgeschwindigkeit.

Energie

Energie ist die Fähigkeit oder Möglichkeit eines Systems, Arbeit zu verrichten. Gemessen wird Energie in der Maßeinheit Joule (J) als Produkt von Zeit und Leistung. Ein Joule entspricht einer Wattsekunde (Ws).

Nach der Reihenfolge ihres Einsatzes lässt sich Energie in vier Stufen einteilen: Primärenergieträger wie Stein- und Braunkohle, Erdöl, Erdgas und Erneuerbare Energiequellen kommen in der Natur direkt vor. In den meisten Fällen muss diese Primärenergie in Kraftwerken, Raffinerien etc. in Sekundärenergie umgewandelt werden (Koks, Briketts, Strom, Fernwärme, Heizöl, Benzin). Die Energie am Ort des Verbrauchs ist die Endenergie, die in Nutzenergie umgewandelt wird – in Heiz- und Prozesswärme, Licht sowie mechanische Energie.

Erdwärme

Siehe Geothermie

Erneuerbare Energie

Energien, die entweder unerschöpflich sind, wie Wind- und Wasserkraft, Solarenergie und Geothermie, oder regenerativ wie Biogas und Biomasse.

EVU

Elektrizitätsversorgungsunternehmen - es betreibt Netze für die allgemeine Versorgung, in die neben anderen Kraftwerken auch WEA ihre Energie einspeisen.

Flansch

Der Turm einer WEA besteht aus mehreren Segmenten, diese werden durch sogenannte Flansche aneinander befestigt. Dies sind Stahlringe, die mit Maschinenschrauben verbunden werden.

Fossile Brennstoffe

Aus Biomasse im Verlaufe von Jahrmillionen entstandene Energierohstoffe: Öle, Kohlen, Gase. Problem: Erschöpfbarkeit und Umweltbelastung bei der Umwandlung.

Fundament

Ein stabiles Fundament ist der Grundstein jeder WEA und ein wichtiger Anteil der Investitionskosten - die genaue Art des Fundaments hängt von den Bodenverhältnissen sowie der Höhe des Turms ab.

Fündigkeitsrisiko

Bezeichnung für die Risiken, dass bei der Bohrung die thermale Quelle verfehlt wird, die Temperatur der Quelle geringer ist als erwartet, die Mindestfließmenge nicht erreicht wird oder die nutzbare Wärmemenge zu klein ist.

Generator

Der Generator wandelt die mechanische Energie des Rotors in elektrische Energie um, welche in das Netz eingespeist wird.

Geothermie

Lehre von der Temperaturverteilung und den Wärmeströmen innerhalb des Erdkörpers. Neben der Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit der Gesteine befasst sich die Geothermie mit dem Nachweis technisch nutzbarer geothermischer Energie und der von der Temperatur abhängigen Beweglichkeit des Erdöls im Speichergestein.

Lt. Geothermischer Vereinigung steht unter der Fläche der Bundesrepublik Deutschland soviel Energie zur Verfügung, dass der deutsche Strom- und Wärmebedarf für 10.000 Jahre gedeckt werden könnte.

Geothermische Anomalien

Bezeichnung für Gebiete, in denen die Temperatur der Tiefenstufen überdurchschnittlich hoch ist, z.B. der Oberrheingraben.

Geothermische Energie

Bezeichnung für die in der Erdkruste gespeicherte Wärmeenergie, die mittels oberflächennaher Geothermie oder Tiefengeothermie genutzt wird. An der Erdoberfläche werden die Temperaturen fast ausschließlich durch die Sonne bestimmt. Da der Boden die Wärme kaum leitet, ist unterhalb von 15 bis 20 m Tiefe kein Sonneneinfluss mehr fest zu stellen. In Mitteleuropa nimmt die Temperatur in den obersten Erdschichten durchschnittlich um 3° Celsius pro 100m Tiefe zu.

Getriebe

Wie bei einem PKW wird durch das Getriebe die Umdrehungsgeschwindigkeit verändert. Die langsamen Umdrehungen werden auf der Rotorseite erzeugt und in schnelle Umdrehungen auf der Generatorseite umgesetzt.

Gitterturm

Neben dem üblichen Rohrturm gibt es auch die Konstruktion des Gitterturms. Dieser besteht aus einem Stahlgerüst ähnlich den bekannten Strommasten.

Gondel

Die Gondel (Maschinenhaus) ist auf dem Turm angebracht und enthält Getriebe und Generator. An der Gondel ist die Nabe und der Rotor befestigt.

Grundlast

Bezeichnung für den Grundbedarf an Elektroenergie, der i.d.R. über Laufwasser-, Kohlekraft- oder Kernkraftwerke gedeckt wird.

Hauptlager

Das Hauptlager befindet sich in der Gondel direkt hinter der Nabe. Hier wird das Eigengewicht des Rotors zum großen Teil aufgenommen. Des weiteren hält das Hauptlager die Rotorwelle in ihrer spezifischen Ausrichtung.

Heisswasser-Aquifere

Wasser führende Gesteinsschichten mit einer Mindesttemperatur von 100º C und einer Mindestfließrate von 50 m3/h. Heißwasser-Aquifere für die geothermische Stromerzeugung gibt es im Norddeutschen Becken, im Oberrheingraben und im Süddeutschen Molassebecken.

Hintergrundgeräusche

Wie sehr ein bestimmtes Geräusch wahrgenommen wird hängt von den Hintergrundgeräuschen ab. Diese können die entstehenden Schallemissionen der WEA z.T. ganz überdecken - je nach Umgebung und Windstärke.

Hot Dry Rock-Verfahren

Bei diesem Verfahren wird das in der Tiefe vorhandene heiße Gestein über Tiefbohrungen erschlossen. Zwischen den einzelnen Bohrungen werden mit Wasserdruck Fließwege aufgebrochen bzw. vorhandene erweitert. Von der Oberfläche eingepresstes Wasser kann sich dann in diesem unterirdischen Wärmeaustauscher erhitzen und – wieder nach oben befördert – eine Turbine antreiben. Die Zirkulation erfolgt dabei in einem geschlossenen Kreislauf.

Einem Team des Europäischen Hot Dry Rock-Forschungsprojektes in Soultz-sous-Forêt im französischen Teil des Oberrheingrabens (Elsass) gelang es in den Jahren 1994-1997, die grundsätzliche Eignung des Verfahrens nach zu weisen. Soultz-sous-Forêt wurde als Standort gewählt, weil es im Zentrum der größten Wärmeanomalie Mitteleuropas liegt. Das ermöglichte, die Arbeiten in relativ geringer Tiefe von 3.500-5.000 m durch zu führen.

I-P

Jahresnettostromertrag

Stromertrag eines Projekts innerhalb eines Jahres, berücksichtigt notwendige Abschläge.

Joule

Seit 1978 ist Joule (J) die internationale Maßeinheit für Energie, die als Produkt von Zeit und Leistung gemessen wird.

Klimagipfel von Kyoto

Im Dezember 1997 haben sich 160 Teilnehmerstaaten des sog. Klimagipfels von Kyoto auf ein Abkommen zum Klimaschutz mit folgenden Zielen geeinigt:

- Die Industriestaaten reduzieren ihren Ausstoß von Treibhausgasen bis zum Jahr 2010 gegenüber 1990 durchschnittlich um 5,2%; Japan reduziert um 6%, die USA um 7% und die EU um 8%.

- Ein Handel mit Emissionszertifikaten ist zulässig. Industrieländer können, statt ihre eigenen CO2-Emissionen zu senken, nicht ausgenutzte Emissionsrechte anderer Länder aufkaufen.Damit das Protokoll in Kraft treten kann, müssen mindestens 55 Industrieländer, auf die insgesamt 55% der gesamten Kohlendioxidemissionen des Jahres 1990 entfielen, das Protokoll ratifiziert haben. Bislang (Stand Juli 2003) haben 103 Länder den Vertrag ratifiziert, die gemeinsam für den Ausstoß von 43,9% der Treibhausgase verantwortlich sind.

Im Juni 1998 haben die EU-Umweltminister verbindliche Quoten für die EU-Mitgliedsstaaten festgelegt. Danach muss die Bundesrepublik Deutschland ihre Emissionen bis zum Zeitraum 2008/2012 um bis zu 21% senken.

Kohlendioxid (CO2)

Bezeichnung für ein Produkt des Kohlenstoffs, das bei der Verbrennung fossiler Energieträger frei wird. CO2 ist ein natürlicher Bestandteil der Atmosphäre und weist heute einen Anteil von 0,035% auf. Zusammen mit anderen Gasen verhindert es, dass zu viel Wärme in den Weltraum zurück strahlt R Treibhauseffekt.

Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)

Bezeichnet die gleichzeitige Gewinnung von mechanischer Energie und nutzbarer Wärme in einem Heizkraftwerk. Die mechanische Energie wird i.d.R. unmittelbar in Elektrizität umgewandelt, die Wärme für Heizzwecke oder Produktionsprozesse genutzt. Vorteil der KWK ist die hohe Ausnutzung der eingesetzten Primär-energie mit einem Nutzungsgrad von bis zu 85%.

Kristallines Gestein

Bei den kristallinen Gesteinen handelt es sich zumeist um Granit oder Gneise, die tiefer als Sedimentgesteine liegen. Sie bilden meist massige Gesteinskörper von mehreren Kilometern bis zu einigen Deka-Kilometern Mächtigkeit. Ihre Permeabilität ist vergleichsweise gering, weshalb sie auch als sog. heiße trockene Steine (Hot Dry Rocks) bezeichnet werden. Ihre thermische Nutzung ist Ziel des Hot Dry Rock-Verfahrens.

Die Karte zeigt die Gebiete mit Kristallingestein, die für eine geothermische Nutzung in Frage kommen.

Kühlsystem

Über die Kühlflüssigkeit wird die entstehende Wärme des Getriebes und des Generators zum Kühler (Wärmetauscher) abgeführt. Der Kühler sitzt in der Regel auf der Gondel.

kW

Elektrische Leistung errechnet sich aus Spannung (V) und Strom (A) und wird in Watt (W) gemessen. 1 000 W = 1 kW.

KWh

Elektrische Arbeit wird in kWh (Kilowattstunden) gemessen. kWh ist elektrische Leistung bezogen auf eine Zeiteinheit. Sie bildet die Grundlage der Vergütung nach EEG.

Leistung (elektrische)

siehe kW

Leistungskurve

Die Leistung einer WEA verändert sich bei verschiedenen Windgeschwindigkeiten. Die Gegenüberstellung von Windgeschwindigkeit zu erzeugter elektrischer Leistung kann somit in Form einer graphischen Kurve (Leistungskurve) dargestellt werden.

Leistungsregelung

Die maximale Leistungsabgabe einer WEA wird je nach Anlagenkonstruktion über eine Pitch- oder einer Stallregelung durchgeführt.

Masseinheiten

Joule (J) für Energie, Arbeit, WärmemengeWatt
(W) für Leistung, Energiestrom, Wärmestrom
1 Joule = 1 Newtonmeter (Nm) = 1 Wattsekunde (WS)

Mittlere Jahreswindgeschwindigkeit

Die über ein Jahr durchschnittlich auftretende Windgeschwindigkeit - Angegeben in m/s.

Maschinenhaus

Siehe Gondel

MW

Elektrische Leistung wird in Watt (W) gemessen. 1 000 000 W = 1 000 kW = 1 MW.

Nabe

Die Rotorblätter sind an der Nabe und diese wiederum an der Rotorwelle befestigt.

Nabenhöhe

Mit steigender Nabenhöhe nimmt prinzipiell die Windgeschwindigkeit zu. Üblich sind z.Zt. Nabenhöhen von 70 - 100 m.

Nennleistung

Bei einer genau spezifizierten Windgeschwindigkeit erreicht die WEA ihre maximale elektrische Leistung. Die heute üblichen Anlagen haben Nennleistungen von 1,5 - 2,5 MW.

Nennwindgeschwindigkeit

Ab dieser Windgeschwindigkeit erreicht die WEA ihre elektrische Nennleistung. Bei WEAs mit einer Nennleistung von 1,5 MW beispielsweise liegt die Nennwindgeschwindigkeit zwischen 12 und 14 m/s.

Oberflächennahe Geothermie

Obwohl die Temperatur bis zu 100 m Tiefe nur zwischen 8-12° C liegt, lässt sich diese Wärme des Erdreichs oder des Grundwassers schon mittels Kollektoren oder Sonden nutzen. Zusätzlich benötigt wird nur eine Wärmepumpe, die Wärme bei niedriger Temperatur aufnimmt und bei höherer Temperatur wieder abgibt.

Offshore / Onshore

Standortbeschreibung für Windkraftanlagen. Onshore bedeutet einen Standort auf dem Festland, Offshore ist die Bezeichnung für Windkraftanlagen im Meer.

Organic Rankine Cycle-Turbine (Orc-Turbine)

Turbine zur Umwandlung von Erdwärme in elektrische Energie. Die Arbeitsweise entspricht im Wesentlichen der von Dampfturbinen, als Arbeitsmedium wird allerdings nicht Wasser, sondern eine organische Flüssigkeit mit niedrigem Siedepunkt verwendet (z.B. Ammoniak). Nur so ist es möglich, das vergleichsweise niedrige Temperaturniveau von geothermischen Quellen für die Erzeugung elektrischer Energie zu nutzen.

Parkwirkungsgrad

Beschreibt die zu erwartenden Abschattungseffekte bei Windparks.

Permeabilität

Bezeichnung für die Durchlässigkeit eines bestimmten Materials für bestimmte Stoffe.

Photovoltaik

Unmittelbare Umwandlung von Sonnenstrahlen in elektrische Energie mittels Halbleitern, sogenannten Solarzellen.

Pitch

Durch das computergesteuerte Verdrehen der Rotorblätter wird der Anstellwinkel verändert und so die Leistung der Anlage gesteuert. Da die Rotorblätter sich immer in einer optimalen Stellung zum Wind befinden, ist von geringeren Lastmomenten auszugehen. Dem gegenüber steht eine umfangreiche Steuerung und Einstelltechnik. Diese Leistungsregelung unterscheidet sich von dem Stallverfahren.

Pitchregelung

Blattverstellmechanismus einer Windenergieanlage.

Photoelement

Aus Halbleitermaterial bestehendes optoelektronisches Bauelement, das bei Auftreffen elektromagnetischer Strahlung eine elektrische Spannung abgibt.

Photovoltaik

Gebiet der Physik, das sich mit der direkten Umsetzung von Lichtenergie in elektrische Energie befasst; bezeichnet im engeren Sinne die Umsetzung von Sonnenenergie mittels Solarzellen.

Gegenüber allen anderen Energietechnologien zeichnet sich die Photovoltaik durch ihre Modularität aus, denn technisch ist vom solaren Taschenrechner bis zum Multimegawatt-Solarkraftwerk alles möglich. Bis Ende 2001 waren in Deutschland ca. 35.000 Anlagen mit etwa 180 MW an solarelektrischer Leistung installiert, wovon knapp 90% auf Anwendungen entfielen, die mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden waren. Mit 116 GWh – das enstpricht 0,023% – war der tatsächliche Beitrag zur Stromerzeugung jedoch noch außerordentlich bescheiden.

Primärenergie

Rohenergie ist der Energieinhalt von Energieträgern, die noch keiner Umwandlung unterworfen worden sind, z.B. fossile Brennstoffe wie Stein- und Braunkohle, Erdöl und ?gas, Kernbrennstoffe, erneuerbare Energien wie Wasserkraft, Sonnenenergie, Windkraft, Erdwärme.

R-Z

Rauhigkeitsklasse

Die Rauhigkeit der Landschaft beeinflusst den Wind. Je größer die Komplexität des Geländes, desto stärker wird der Wind gehemmt. Man unterscheidet "Rauhigkeitsklassen" von der niedrigste Stufe 0 (Meer) bis zur Stufe 4 (komplexes Gelände).

Receiver

Solarstrahlungsabsober, der in solarthermischen Turmkraftwerken eingesetzt wird.

Referenzertrag / -standort

Diese Begriffe beziehen sich auf die Vergütungsberechnung des EEG. Nähere Informationen hierzu finden Sie in unserem Download-Bereich.

Regenerative Energien

Siehe erneuerbare Energien

Repowering

Bezeichnet den Ersatz älterer Windkraftanlagen durch neue, größere und technisch weiter entwickelte Anlagen am selben Standort. Etwa ein Drittel der in Deutschland betriebenen Windkraftanlagen kommt für das „Repowering“ in Betracht.

Rohrturm

Die meisten modernen Anlagen sind auf Rohrtürmen gebaut. Diese Türme sind aus Stahl, sie enthalten die Stromkabel, Arbeitsplattformen und Wartungsleitern.

Rotary-Bohrverfahren

Beim Rotary-Bohrverfahren (Drehbohr-Verfahren) wird ein von Motoren angetriebener Drehbohrer eingesetzt. Das Bohrgestänge wird vom Bohrturm gehalten und von einem Drehtisch angetrieben. An der Spitze befindet sich ein diamantbesetzter Bohrkopf, der auch mit einer direkt darüber liegenden Bohrturbine angetrieben werden kann. Durch den Innenraum der Rohre wird während des Abteufens eine Wasser-Spülung mit Drucken bis zu 300 bar in das Bohrloch gepresst. Die Spülung fördert das zerkleinerte Bohrmaterial im Außenraum zwischen Bohrer und Bohrloch an die Oberfläche. Daneben sorgt die Spülung für die Kühlung des Bohrers.

Rotor

Der Rotor besteht aus den Rotorblättern (oder -flügeln), der Nabe und der Rotorwelle.

Rotorblatt

Die spezielle aerodynamische Form der Blätter hat den Effekt des Auftriebs, ähnlich wie bei einem Flugzeugflügel, die Drehbewegung wird dann auf die Rotorwelle übertragen und erzeugt Energie. Die meisten modernen Anlagen haben heute drei Rotorblätter.

Rotorfläche

Die Rotorfläche hängt vom Rotordurchmesser ab und bezieht sich auf die von den Rotorblättern überstrichenen Fläche. Wird diese vergrößert, so steigt der Energieertrag.

Rotorwelle

Durch die Rotorwelle wird die von den Rotorblättern erzeugte Energie an das Getriebe weitergeleitet.

Schallemissionspegel

Die Lautstärke der WEA-bezogenen Geräusche wird in dBA gemessen. Während des Genehmigungsverfahrens wird sichergestellt, dass die in der TA-Lärm festgelegten Richtwerte nicht überschritten werden.

Schattenwurf

Wie jedes Bauwerk wirft auch eine WEA einen Schatten. Die Besonderheit hier ist, dass die Bewegung der Rotorblätter einen "blinkenden" Effekt verursacht. Aus diesem Grund ist eine genaue Planung notwendig, um sicherzustellen, dass keine benachbarten Gebäude von diesem Effekt beeinflusst werden.

Sedimentgestein

Bezeichnung für durch Ablagerung oder biologisches Wachstum gebildete und durch Druck und Temperatur verfestigte Gesteine.

Sicherheitsabschlag

Der Bruttostromertrag wird um verschiedene Abschläge, u.a. den Sicherheitsabschlag, gemindert.

Solarthermie

Bezeichnung für die direkte Umwandlung der eingestrahlten Lichtenergie der Sonne in Wärmeenergie. Die Solarwärme wird dabei durch Sonnenkollektoren gewonnen und zur Erzeugung von Warmwasser als Brauchwasser und zur Heizungsunterstützung genutzt.

Solarzelle (Sonnenzelle)

Großflächige Ausführungsform des Photoelements, bei der die einfallende Sonnenstrahlung direkt in elektrische Leistung umgewandelt wird.

Stall

Im Gegensatz zum Pitch-Verfahren, werden hier die Rotorblätter in ihren Anstellwinkeln während der Betriebsphase nicht verändert. Daher müssen sich alle Lastannahmen der Anlage auf die maximal möglichen Kräfte beziehen. Der dadurch verursachte höhere Materialaufwand (stärkere Rotorblätter) steht jedoch einer einfacheren Steuerungstechnik gegenüber.

Stimulationstechnik

Neben der Temperatur des Wassers ist die Fließrate entscheidend für die Machbarkeit der Stromerzeugung. Diese wird bestimmt durch die hydraulische Durchlässigkeit des Gesteins, d.h. von der Anzahl, Größe und Vernetztheit der Klüfte und Poren. Um diese zu verbessern werden Stimulationstechniken eingesetzt wie Hydraulic Fracturing, Säureinjektionen und Richtbohrverfahren.

Störungszone

Störungen sind Bruchzonen oder Bruchflächen, die in Sediment wie auch in kristallinem Gestein auftreten können. Sie entstehen in der oberen Erdkruste, wenn dortige Gesteine durch die Einwirkung tektonischer Kräfte zerbrechen. Bislang werden Störungszonen in Deutschland noch nicht geothermisch genutzt. Die für die Erschließung nötigen Techniken sind jedoch im Prinzip vorhanden.

Stromeinspeisung

Bezeichnung für die Lieferung des Stroms an das Energieversorgungsunternehmen (EVU).

TA-Lärm

Die "Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm" ist die sechste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz.

Technisches Potenzial

Das technische Potenzial ist eine Schätzung, welcher Anteil am gesamten Energiegehalt der Erde technisch abbaubar ist. Betrachtet werden dabei nur Gesteinsformationen, bei denen eine Wärme- bzw. Stromproduktion in einer wirtschaftlich relevanten Größenordnung mit heutiger Technik möglich erscheint. Dafür werden eine Mindesttemperatur von 100°C und eine Mindestfließrate von 50 m3/h unterstellt. In Deutschland kommen dafür drei Gesteinsschichten in Betracht, die regional unterschiedlich verteilt sind: R Heißwasser-Aquifere,R Störungszonen und R kristallines Gestein.

Teillastbereich

Der Produktionsbereich zwischen der Einschaltgeschwindigkeit und dem Nennbetrieb nennt man Teillastbereich.

Tiefengeothermie

Bezeichnung für Nutzung der in großen Tiefen vorhandenen Erdwärme.

Tip

Englisch: Blattspitze.

Treibhauseffekt

In Treibhäusern zur Temperaturerhöhung ausgenutzte Erscheinung, dass normales Glas zwar die energiereiche UV-Strahlung der Sonne passieren lässt, nicht jedoch Wärmestrahlung (Infrarotstrahlung). Die in Wärmeenergie umgewandelte UV-Strahlung erhöht deshalb die Raumtemperatur („Glashauseffekt“).

In der Erdatmosphäre wird der Treibhauseffekt durch Gase hervor gerufen. Wasserdampf ist mit 66% am Gesamttreibhauseffekt beteiligt, gefolgt von Kohlendioxid mit 29%, Ozon, Stickoxid und Methan mit 5%. Diese Gase lassen die kurzwellige Sonnenstrahlung nahezu ungehindert zur Erde passieren, halten aber einen Großteil der langwelligen Wärmerückstrahlung der Erdoberfläche zurück.

Ohne den Treibhauseffekt würde die mittlere Temperatur auf der Erde beica. -18° C liegen. Dieser natürliche Treibhauseffekt ist Voraussetzung für Entstehung und Erhaltung des irdischen Lebens.

Bedenklich dagegen ist der zusätzliche, durch Menschen verursachte, Treibhauseffekt, der zu einer weiteren Erwärmung der Erdatmosphäre führt. Ursache hierfür sind die Verbrennung fossiler Energieträger (Erdöl, Erdgas, Kohle), Abgase aus Industriebetrieben, Verkehr und Landwirtschaft sowie die Vernichtung von Wald (vor allem Regenwald), letztlich auch das starke Wachstum der Weltbevölkerung.

Turbulenz

Turbulenzen sind Unregelmäßigkeiten im Windfluss. Sie werden durch Hindernisse wie z.B. Gebäude verursacht. Sie erschweren eine effiziente Nutzung des Windes und resultieren zudem in verfrühten Verschleißerscheinungen der WEA-Komponenten.

Turm

Der Turm ist die Basis der WEA, er trägt die Gondel und den Rotor. Es gibt verschiedene Arten, vor allem: Rohr- und Gitterturm.

Überlebensgeschwindigkeit

Die maximale Windgeschwindigkeit, auf die alle Anlagenkomponenten ausgelegt sind.

Untergrundtemperaturen

Die Untergrundtemperaturen streuen in Deutschland in einem weiten Bereich. Die höchsten kommen im Oberrheingraben vor, wo in Einzelfällen – z.B. in Landau – schon in 1.000 m Tiefe 100º C erreicht werden. Die nachfolgende Karte zeigt die Temperaturen in 2.000 m Tiefe.

Verfügbarkeit

Gelegentlich müssen WEA abgeschaltet werden (z. B. bei Wartungen oder Störungen). Als Verfügbarkeit bezeichnet man die Zeit, in der die Anlage betriebsbereit ist. Normalerweise wird eine Verfügbarkeit von 95% angestrebt.

Volt

Abkürzung für Windeenergieanlage

Vorsatzzeichen

Kilo = k = 103 = Tausend
Mega = M = 106 = Million
Giga = G = 109 = Milliarde
Tera = T = 1012 = Billion
Peta = P = 1015 = Billiarde

Wärmepumpe

Maschinenanlage mit Kompressor, die durch einen thermodynamischen Kreisprozess einem relativ wärmeren Körper mittels Gas oder Flüssigkeit Wärme entzieht und einem kälteren Körper zu Heizzwecken zuführt.

Wasserkraft

Von allen Erneuerbaren Energien leistet die Wasserkraft den mit Abstand größten Beitrag zur Stromversorgung. Im Jahr 2001 lag ihr Anteil am Nettostromverbrauch bundesweit bei 4,7%. Knapp 90% des Wasserkraftstroms werden in Bayern und Baden-Württemberg erzeugt. Hier liegen die Beiträge zur Stromversorgung mit 19% bzw. 9% deshalb auch besonders hoch. Problematisch bei der Nutzung der Wasserkraft ist deren Abhängigkeit von den Niederschlagsmengen. Diese schwanken so stark, dass gegenüber dem sog. Normaljahr Über- bzw. Unterschreitungen von 20% auftreten können.

Wasserkraftwerk

Bezeichnung für eine Anlage zur Nutzung der kinetischen und potenziellen Energie des natürlichen Wasserkreislaufs. Dabei lässt man vom Oberwasser (z.B. Stausee) Triebwasser zum Unterwasser (z.B. Flusslauf) durch eine Wasserturbine fließen, die die anfangs potenzielle Energie des Wassers in kinetische umwandelt. Ein mit der Wasserturbine gekuppelter elektrischer Generator formt diese dann in elektrische Energie um.

Nach der Betriebsweise unterscheidet man Laufkraftwerke, bei denen das Wasser durch ein Wehr aufgestaut und „laufend“ verarbeitet wird, und Speicherkraftwerke, bei denen das Wasser in Stauseen gespeichert und nach Bedarf entnommen wird.

Nach der Bauform unterscheidet man Niederdruckkraftwerke (Nutzfallhöhe unter 10m), Mitteldruckkraftwerke (Nutzfallhöhe zwischen 10m und 50m) und Hochdruckkraftwerke (Nutzfallhöhe über 50m.

Werden Druckrohrleitung und Kraftwerk im Berg eingebaut, entsteht ein Kavernenkraftwerk. Das Gezeitenkraftwerk nutzt den Tidenhub (potenzielle Energie) und die Strömung (kinetische Energie) der Gezeiten des Meeres aus

Wechselrichter

Gerät zur Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom. Es wird benötigt, damit beispielsweise der von Solarzellen erzeugte Gleichstrom für die Einspeisung in das öffentliche Elektrizitätsnetz in Wechselstromumgewandelt werden kann.

Wind

Bezeichnung der Meteorologie für imWesentlichen in horizontaler Richtungbewegte Luft. Wind entsteht durchDruck- und Dichteunterschiede in der Atmosphäre.

Windatlas

Das Risø National Laboratory in Dänemark hat 1989 einen europäischen Windatlas erstellt, der auf den in 50m Höhe über Grund gemessenen Windgeschwindigkeiten beruht.

Wirkungsgrad

Verhältnis von Energieertrag zu Energieeinsatz

Windenergie

Kinetische Energie, die in Windkraftanlagen zur Stromerzeugung und zum Antrieb von Maschinen genutzt wird.

Windfahne

Die Windfahnen sind am Dach der Gondel befestigt und dienen der Ermittlung der Windrichtung. Um die Möglichkeit der Schräganströmung auszuschließen hat jede WEA zwei Windfahnen deren Messungen laufend verglichen werden. Diese Information wird genutzt, um den Rotor in die optimale Stellung zum Wind zu drehen (Yaw oder Windnachführung).

Windgeschwindigkeit

Maßeinheit für die mittlere Windgeschwindigkeit, wird auf Nabenhöhe gemessen.

Windgutachten

Gibt Windgeschwindigkeit und Windrichtung an. Voraussetzung zur Berechnung der Jahresenergieproduktion.

Windkraftanlagen

Anlage zur Gewinnung elektrischer Energie aus der natürlichen Strömungsenergie des Windes. Wichtigstes Bauelement einer Windkraftanlage ist der Rotor, der an einer Welle befestigt ist und dem Wind geeignet geformte und positionierte Angriffsflächen (Flügel, Schaufeln o.ä.) bietet, sodass er von der zuströmenden Luft in Drehung versetzt wird. Über die Welle und ein Getriebe wird die Drehung auf einen Generator übertragen, der elektrischen Strom erzeugt.

Die Leistung eines Windkraftwerkes steigt mit der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit, die wiederum mit der Höhe über dem Boden zunimmt.

Windnachführung

Siehe Windfahne

Windpark/Parkeffekt

Ein Windpark besteht aus mehreren WEA. Jede WEA beeinflusst das lokale Windverhalten und führt zu einem Energieentzug für die anderen Anlagen (Parkeffekt). Durch planerische Gestaltung des Parks ist es möglich diese Effekte zu minimieren und somit ein optimales Verhältnis zwischen Anlagenanzahl und gegenseitiger Beeinflussung zu ermitteln.

WP

Windpark

Yaw

Fachbegriff für Drehung der Gondel

Zertifizierung

Alle neuen WEA-Typen müssen zertifiziert werden. Hierbei werden die Berechnungen überprüft und sichergestellt, dass eine sichere Betriebsführung gewährleistet wird. Die zentrale Zertifizierungsstelle in Deutschland ist die Germanische Lloyd in Hamburg.

Zukunftsinvestitionsprogramm (ZIP)

Das Bundesministerium für Umwelt,Naturschutz und Reaktorsicherheit fördert im Rahmen des ZIP eine Reihe von Projekten zur geothermischen Stromerzeugung. Aktuelle Projekte siehe nachfolgende Tabelle.