Unsere Energie umweltgerecht - nachhaltig - regional
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Inhalt 01 Vorwort 02 Was ist Energie? 04 Wasserkraft 05 Zu Besuch bei ... 06 Die Kraft der Sonne 08 Energie aus der Natur 10 Wir machen Strom 12 Warum es wärmer wird 14 Wie viel Energie brauchst du? 16 Energie sparen 18 Energieverbrauch heute und morgen 20 Mein Haus lebt von der Sonne 22 Ein Tag im Jahr 2027 24 Lösungen 25 Zur Vertiefung Vorsicht! Experimentieren mit unserem Stromnetz und elektrischen Geräten kann lebensge- Für die Experimente braucht es pro Kind: fährlich sein. Bei Experimenten darfst du 3 Rechaudkerzen nur Batterien oder Stromversorgungsge- 1 PET-Flasche 1,5 l räte bis 24 Volt benutzen. Elektrogeräte 1 Korkzapfen nie mit nassen Händen benützen. Und 1 Nagel Hände weg von kaputten Geräten! 1 Steck- oder Haarnadel 1 Stricknadel 1 Holzperle Impressum: 1 Ballon Herausgeber: Elektrizitätswerk des Bezirks 1 Ballonventil Schwyz, 2007 1 Taschenlampenbirne (2,5 V) Konzept und Realisation: Wiget + Fiebiger 1 Birnchenhalter Medienprojekte, Schwyz 1 Fadenspule Gestaltung: Matthias Ulrich, Schwyz 1 Korkunterlage Druck: Druckerei Triner, Schwyz 1 4,5-Volt-Batterie ©Elektrizitätswerk des Bezirks Schwyz, 1 sehr starker Hufeisenmagnet www.ebs-strom.ch Pergaminpapier Klebeband Chlorfrei gebleicht Isolierter Draht Gartenerde Bezugsquelle: Elektrizitätswerk des Bezirks Samen (z. B. Katzengras, Bohnen, Kresse) Schwyz, Riedstrasse 17, 6431 Schwyz, Jogurtbecher 041 819 69 11, info@ebs-strom.ch
Liebe Schülerinnen und Schüler Es geht ganz einfach: Schalter ein – und schon leuch- ten die Lampen im Zimmer. Handy ein, und schon kann man telefonieren. Den Schlüssel umdrehen, und schon läuft der Töfflimotor. Aber was braucht es eigentlich, dass wir das Licht überhaupt einschalten können? Darüber berichtet dieses Heft – und über vieles mehr. Es ist spannend, von einem Fachmann zu erfahren, was sich im Kom- mandoraum eines Kraftwerks abspielt! Ihr erhaltet auch Anleitungen zu Experimenten und könnt zum Beispiel ausprobieren, wie man ein Glühbirnchen zum Flackern bringt. Daneben aber gibt es andere wichtige Fragen: Was können wir alle dazu beitragen, dass wir auch in Zukunft genügend Energie haben – ohne dabei die Umwelt zu sehr zu schädi- gen? Denn die natürlichen Energievorräte sind begrenzt. Der grosse Verbrauch von fossi- len Energien wie Erdöl oder Kohle trägt dazu bei, dass unser Klima immer wärmer wird. Dieses Heft zeigt am Beispiel der Region Innerschwyz auf, wie wichtig erneuerbare En- ergiequellen wie Sonne, Wasser oder Biomasse für die künftige Energieversorgung sind. Es gibt aber auch praktische Tipps zum Energiesparen – und wagt einen Blick in die Zu- kunft. Ich wünsche euch viel Spass beim Lesen! Rolf Inderbitzin, Direktor EBS Dieses Werk richtet sich an Schülerinnen und Schüler der fünften, sechsten und siebten Klasse und ist Teil des Lehrplanthemas Mensch und Umwelt (Primarschule) bzw. Natur- lehre (Oberstufe). Zudem ist es für alle Neugierigen gedacht, die mehr über die Zusam- menhänge der Energie erfahren möchten. Die Publikation wird vom Elektrizitätswerk des Bezirks Schwyz (EBS) herausgegeben. Ausgangspunkt für die Arbeit an diesem Lehrmit- tel ist das vom EBS veröffentlichte «Energiekonzept Innerschwyz», das die nachhaltige Nutzung der Energie ausführlich behandelt und auch auf Zukunftsperspektiven eingeht. Es kann von der Website www.ebs-strom.ch heruntergeladen werden.
Was ist Energie? k J < 1h Fernsehen auf der Couch = 222 k J < 1h Autofahren = 381 k J < 1h Klavier spielen = 502 k J < Alle reden von Energie. Die einen denken 5-mal Energie dabei ans Heizen. Andere verstehen dar- Energie hat unterschiedliche Formen, sie unter eine Cola. Wovon reden wir, wenn zeigt sich als ... wir «Energie» sagen? Sonne: Die Energieform der Sonne, Licht Am Anfang arbeitete der Mensch allein und Wärme, heisst Strahlungsenergie. mit seiner Körperkraft. Wenn er irgend- Ohne sie wächst und gedeiht auf unserer wo hinwollte, musste er zu Fuss gehen. Erde nichts. Es wäre stockfinster und bit- Seine Muskeln erhielten die nötige Ener- terkalt. gie durch die Nahrung. Später haben Och- sen und Esel Lasten geschleppt. Und bald Wind: Im Wind steckt Bewegungsener nutzte der Mensch die Kraft von Wind und gie. Beobachte, wie der Wind Gräser Wasser für beschwerliche Arbeiten. Dann, beugt und manchmal ganze Wälder um- im Jahr 1712, erfand Thomas Newcomen legt. Wenn es richtig stürmt, fliegen so- eine Dampfmaschine, um Wasser aus gar Hausdächer durch die Lüfte. einem Kohlenbergwerk zu pumpen. Die Dampfmaschine wurde später durch James Stein aus heiterem Himmel: Steine (oder andere Dinge) haben, sobald man sie Energie ist die Fähigkeit, Arbeit zu hochhebt, potenzielle Energie. Diese verrichten. wird frei, wenn der Gegenstand hinun- tersaust. Die riesigen Krater, die Mete- Watt verbessert. Der Tüftler Thomas A. oriten vor Millionen von Jahren in die Edison beleuchtete 1881 erstmals mit Erdkruste schlugen, kann man in Kanada Glühbirnen einen Raum. Von da an oder Südafrika immer noch sehen. Aber schufen Erfinder unzählige Geräte auch ein Kieselstein, der von hoch oben und Maschinen, die für uns ar- auf deinen Kopf fällt, tut weh. beiten. Holz: Im Holz und in anderen brennbaren Die Waschmaschine Materialien steckt chemische Energie. Be- wäscht, der Bus bringt stimmt hast du schon Holz verbrannt und uns zur Schule und mit der Energie eine Wurst gebraten und mit der elektrischen deine kalten Hände gewärmt. Auch Le- Zahnbürste put- bensmittel gehören in diese Kategorie. zen wir uns die Zähne. Wir brau- Strom: Du legst Batterien in deinen chen viel weniger MP3-Player und drückst auf Start. Oder Nahrung als unse- steckst den Stecker in die Steckdose und re Vorfahren, weil wir los gehts. Strom ist elektrische Energie. heute körperlich weniger arbeiten müssen. Aber Ma- schinen und Geräte benötigen USST? reichlich «Futter». Das Auto «säuft» SCHON GEW Benzin, die Zahnbürste «frisst» Strom. Sie ergie cht verloren. En funktionieren nur mit der nötigen Energie. Energie geht ni wan- raucht. Energie Ob Mensch oder Maschine, zum Arbeiten wird nicht verb die n einer Form in braucht es Energie. delt sich nur vo sic h gsenergie kann andere. Strahlun Be - ergie wandeln, in chemische En En er- e in potenzielle wegungsenergi r. gie und so weite = 1 2 9 8 k J < 1 h H o l z h a c k e n = 1 3 2 3 k J < 1 h F u s s ballsp
< 1h S p a zi eren = 678 k J < 1h F ens ter pu t zen = 8 62 k J < 1h B adminto ns pi e l en = 1218 k J < 1h A ero bi c Energie messen Wir können Energie abmessen wie eine EXPERIMENT Wegstrecke. Doch wir messen sie nicht Mit Kerzen ein Windrad antreib en in Metern, sondern in Joule (sprich «dschul»). Damit wird der englische Wis- senschafter James Prescott Joule (1818 Das brauchst Du : bis 1889) geehrt. Er hat zum Beispiel her- 3 Rechaudkerzen ausgefunden, dass eine Flüssigkeit, in der Pergaminpapier man kräftig rührt, wärmer wird. 1 Korkzapfen 1 Stricknadel Um eine Tafel Schokolade einen Meter 1 Holzperle hochzuheben, braucht man die Energie So gehts: 1 Nagel von einem Joule. Das ist eine sehr klei- Bastle aus dem Papier ne Energiemenge, wie man erkennt, (10 cm x 10 cm) , dem Nagel, der wenn man sie mit der Energie vergleicht, Holzperle und dem Korkzapfen ein die in einem Stausee steckt. Nehmen Windrädchen. Halte es in ca. 20 cm wir einen Stausee mit einem Inhalt von Höhe über drei Rechaudkerzen. 5000 Tonnen Wasser. Er liegt 300 Me- Was passier t? ter über einem Wasserkraftwerk. Seine Energie für die Stromproduktion be- trägt unerhörte vierzehn Milliarden sie- benhundertfünfzehn Millionen Joule (14 715 000 000 J). Um nicht so lange Zahlen schreiben zu Auf Seite 24 erfährst du, warum das Windrad funktioniert. müssen, benutzt man als Einheit die Ki- lowattstunde, kurz kWh. Und damit be- trägt die im Stausee gespeicherte Ener- ST? GEWUS gie 4087,5 kWh. SCHON stunde Die Kilowattstunde (kWh) ist die am häu- Megawatt 1 MWh = 1 d Kilowatt stunden figsten verwendete Einheit für Energie 1 Ta u se n 1 MWh = oder Arbeit. 0 0 0 kW h 1 MWh = 1 un d e Gigawattst 1 Kilowattstunde (kWh) = 1 GW h = 1 Kilowattst un d e n 1 M illi o n 3,6 Millionen Joule 1 GW h = h 0 0 0 0 0 0 kW 1 GW h = 1 Mit 1 kWh kann man … 1 km mit einem Auto fahren 2 h Velo fahren 5,6 kg Wäsche waschen 7 h lang am PC spielen 9 l Wasser zum Kochen bringen 13 h fernsehen 20 h eine Glühlampe leuchten lassen 90 h eine Energiesparlampe leuchten lassen 240 Frühstückseier kochen i e l e n = 13 8 6 k J < 1h Tre p p e ns te i g e n = 170 8 k J < 1h S c hw im m e n = 20 6 0 k J < 1 M a ra t h o nlau f = 10 0
Wasserkraft In der Schweiz ist Wasser so wichtig wie Magneten. Durch die Drehung wird elekt Gold. Wenn Bäche und Flüsse von den stei- rischer Strom erzeugt. len Bergen herunterfliessen, kann man die- se Energie des Wassers nutzen. Das wird bei › Dann wird die Energie ins Netz geleitet. uns seit Jahrhunderten gemacht. Früher Es gibt verschiedene Arten von Wasser- haben Bäche und Flüsse die Mühlen und kraftwerken. Beim Laufkraftwerk treibt Sägewerke angetrieben. Dazu brauchte das Wasser eines Flusses die Turbinen man Wasserräder. Wenn ein Wasserrad sich an. Das Kraftwerk befindet sich direkt drehte, gab es diese Kraft weiter an die Ge- im Flussbett. Ständig wird Energie pro- räte in der Mühle oder im Sägewerk. Diese duziert – im Sommer mehr als im regen Kraft erzeugt mechanische Energie oder ärmeren Winter. Bewegungsenergie. Aber am liebsten machen Kraftwerke Heute braucht man Wasser, um eine ande- dann Strom, wenn viel Energie gebraucht re Form von Energie zu erzeugen: die elekt wird. Dafür braucht es Stauseen, wo rische Energie – wir sagen auch Strom. Und Wasser gestaut wird. Von dort führen dies funktioniert so: dicke Rohre zur Kraftwerkszentrale. Auf Knopfdruck schiesst das Wasser mit gros- › Zunächst wird Wasser mit hohem Druck sem Druck nach unten und treibt die Tur- auf ein Turbinenrad geleitet. Das Turbinen- binen an. Diese Kraftwerke nennt man rad dreht sich sehr schnell, je nach Typ mit Speicherkraftwerke. bis zu 1000 Umdrehungen pro Minute. Manchmal erzeugt ein Kraftwerk Strom › Dabei dreht sich eine Welle – eine Stange auf beide Arten – wie zum Beispiel die aus Stahl – mit und treibt einen Generator Muotakraftwerke des Elektrizitätswerks Stollenausstieg Schafpferchboden an. des Bezirks Schwyz (EBS). Ständig treibt das Muotawasser verschiedene Turbinen Wasserfassungen Glattalp › Ein Generator funktioniert ähnlich wie ein des EBS an und es wird Strom erzeugt. Mit Velodynamo, der Strom für die Velolampe dem Wasser können aber auch verschie- liefert. Im Generator des Kraftwerks dreht dene Ausgleichsbecken gefüllt werden, Glattalpsee sich eine Metallspule in einem grossen und die können bei Bedarf wieder geleert werden, wobei das gespeicherte Wasser Wasserfassung Gigenbach Wasserfassung Höchweid Ausgleichsbecken Waldi zum Betrieb der Turbinen genutzt wird. Wasserfassung Muota 1900 Wasserfassung Lipplisbüel Wasserfassung Grund Ausgleichsbecken Riedplätz Ausgleichsbecken Selgis Kraftwerk Sahli 1000 Kraftwerk Bisisthal M u o t a Kraftwerk Hinterthal Die Kraftwerke des EBS an der Muota vom Sahli bis Wernisberg 400 erzeugen jährlich 220 000 MWh (Megawattstunden) Strom. Kraftwerk Wernisberg m ü. M. Mit dieser Energie könnte man mit einem Auto 56 000 Mal um die Erde fahren.
Zu Besuch bei ... Da n i el Zgr aggen Mitarbeiter EBS im Kraftwerk Wernisberg An einem normalen Ar- beitstag kommt der Ma- schinist um 7 Uhr morgens in den Kommandoraum – und muss gleich die wichtigste Aufgabe des Tages erledigen: Er muss abschätzen, wie viel Ener- gie am nächsten Tag von den Kunden benötigt wird und welcher Teil selber produziert werden kann. Und diese Angaben muss er unserem grossen Strom- austauschpartner mitteilen, den Centralschweizerischen Manchmal weckt mich in der Nacht der Kraftwerken (CKW) in Luzern. Piepser, wenn es stark regnet und das Je genauer, desto besser. Stim- Wasser in den Stauseen der Muota hö- men die Angaben nicht genau, her gestiegen ist als erwartet. Aber aus- dann muss das EBS eine Busse rücken muss ich erst dann, wenn es wirk- zahlen, denn es beliefert ja nicht lich aus Kübeln schüttet und die Muota nur die Haushalte und Firmen in sie- stark angeschwollen ist. ben Schwyzer Gemeinden, sondern indirekt ganz Europa. Vieles läuft bei uns automatisch. Erst bei mehr als 70 Tonnen Wasser pro Sekun- Ich staune manchmal, wie alles zusam- de, also 70 Kubikmeter, ist der Komman- menhängt. Elektrizität im Netz kann doraum des Kraftwerks auch nachts be- man nicht auf Vorrat produzieren. Aber setzt. Während des grossen Unwetters ständig muss genügend vorhanden sein, im August 2005 führte die Muota ge- damit in keinem Haushalt die Waschma- waltige Wassermengen. Der Stausee im schine aussteigt. Das ist ein empfindliches Selgis stieg deutlich an, obwohl beide System … Öffnungen der Staumauer 300 Tonnen Wasser durchliessen – und das pro Se- Schulklassen sind herzlich eingeladen, das kunde! Immer wieder riefen Polizei und Kraftwerk Wernisberg anzuschauen. EBS- Feuerwehren von Schwyz oder Brunnen Mitarbeiter erklären ihnen, wie Strom er- an und wollten wissen, wie viel Wasser zeugt und ins Netz geleitet wird. die Muota führe. Im Selgis-See sammel- Schulklassen melden sich an beim Kraft- te sich eine Menge Geröll an. Damit werk Wernisberg, Tel. 041 819 50 70, Fax kein Kies in den Wasserstollen gelan- 041 819 50 81, wernisberg@ebs-strom.ch. gen konnte, haben wir im Wernisberg die Produktion gestoppt. Aber in den anderen Muotakraftwerken liefen die Turbinen weiter.
Die Kraft der Sonne Die Sonne ist eine riesige Gaskugel. An der In den letzten Jahrzehnten haben viele Oberfläche ist sie 5500 Grad Celsius heiss. Menschen entdeckt, dass man die Energie Ihre Lichtstrahlen wärmen die Erde und der Sonne noch stärker nutzen kann. Die sorgen dafür, dass Leben entstehen kann. Sonnenenergie ist ständig da – manchmal stärker, manchmal schwächer. Sie zählt zu Hast du dich auch schon gefragt, warum den erneuerbaren Energien. es bei uns soviel wärmer ist als auf dem Nachbarplaneten Mars? Dafür gibt es eine Zwei Arten, Sonnenenergie zu nutzen, einfache Antwort: Wenn die Sonne auf werden immer wichtiger: die Erde scheint, strahlt die Erde Wärme zurück. Diese Wärmestrahlen sind Wärme dank Sonnenkollektoren unsichtbar. Sie würden ins Weltall zurückstrahlen, wenn die Erde keine Atmosphäre hätte. Ohne diese Hülle aus Wasser- dampf und weiteren Gasen bliebe es bei uns so kalt wie auf dem Mars, der keine Atmosphäre hat. Es ist ähnlich wie beim Dach eines Gewächs- hauses: Lichtstrahlen können herein, aber Wärmestrahlen kön- nen nicht heraus. Mit einem Sonnenkollektor kann Wasser erwärmt werden. So wird Warmwasser in In einer Stunde sen- Häusern aufbereitet – oder man nutzt das det die Sonne so viel erhitzte Wasser fürs Heizen. Auf Schwy- Energie auf die Erde, zer Hausdächern könnte man noch viele dass man damit ein Sonnenkollektoren einbauen. Jahr lang alle Häuser heizen könnte. Aber Wie sieht ein Sonnenkollektor aus? Im nicht nur das: Man könnte Prinzip ist es ein flacher Kasten, dessen damit ein Jahr lang alle Ma- Boden aus einem schwarzen Blech be- schinen und Autos antreiben steht. Darauf sind Kupferröhren angelö- und alle Lampen leuchten las- tet, durch welche eine Flüssigkeit fliesst. sen. Der Deckel des Kastens besteht aus Glas. Die Menschen nutzen die Energie der Was passiert nun mit dem Sonnenlicht? Es Sonne schon seit Urzeiten. Sie geniessen ist ähnlich wie bei einem Treibhaus oder nicht nur die warmen Sonnenstrahlen! in einem Auto, das zu lange an der Son- Wenn Holz verbrannt wird, nutzt man ge- ne steht: Es wird heiss – kaum zum Aus- speicherte Sonnenenergie. Denn das Holz halten! Dunkle Farben ziehen noch mehr ist dank Sonnenenergie gewachsen. Auch Sonnenenergie an als helle. Im Sonnen- Öl oder Kohle entstanden aus Pflanzen und kollektor nimmt das schwarze Blech die Lebewesen, die vor langer Zeit gewachsen Strahlung der Sonne auf, als würde sie das und später abgestorben sind. Licht verschlucken. Dabei wird die Strah- lung in Wärme umgewandelt. 6
Das Wasser in den Röhren nimmt die Wär- Der Strom aus den Solarzellen wird dann me der Sonne auf und leitet sie weiter in gespeichert oder direkt ins Stromnetz ein- einen Wasserspeicher (Boiler). gespeist. Fürs Speichern braucht es eine Schon wenige Sonnenkollektoren genü- aufladbare Batterie. Ein Laderegler sorgt gen, um einen grossen Teil des benötigten dafür, dass die Batterie nicht überladen Wassers zu erwärmen. Damit können im wird. Wenn der Strom direkt ins Netz ein- Jahr Hunderte von Litern Heizöl gespart gespeist wird, muss er zuerst technisch an- werden. Und nach wenigen Jahren hat gepasst werden. Vom Netz gelangt er in man damit auch das Geld für die Sonnen- jede Steckdose. kollektoren eingespart. Strom dank Solarzellen Solarzellen funktionieren anders als Son- nenkollektoren. Sie sorgen dafür, dass elektrischer Strom erzeugt wird, und nicht „nur“ Wärme. Dünne Scheiben aus Silizium wandeln die Sonnenstrahlen in Strom um. Die Platten mit den Solarzel- len werden dort montiert, wo möglichst viel Sonnenlicht einstrahlt. Man nennt sie auch Solarmodule oder -paneelen (eng- lisch: panels). Ein kleines Solarkraftwerk auf dem Schulhaus Eg- geli in Sattel. Es erzeugt pro Jahr genügend Energie für rund vier Haushalte. Die Fotovoltaikanlage des EBS besteht aus 162 Solar- modulen.
Energie aus der Natur Über und unter der Erde liegt Energie. Aus Das meiste davon wird verbrannt. Eigent- dem Boden, der Luft und dem Wasser kann lich schade, denn aus dem schwarzen Gold man Wärme gewinnen. Am meisten Ener- lassen sich viele Dinge herstellen. gie steckt aber in Atomen. So verbrauchen wir Erdöl Biomasse oder Gras, Holz, Mist 41 % Verkehr (Benzin und Diesel) Biomasse entsteht durch das Wachstum von 32 % Heizen Tieren und Pflanzen. Weil sie immer nach- 10 % Industrie, Kraftwerke wächst, zählt man sie zu den erneuerbaren 10 % Chemie (Kunststoffe usw.) Energien. Bis vor 200 Jahren war Biomas- se die wichtigste Energiequelle der Erde. Überall Erdöl? Zum Kochen und Heizen hat man Holz, Viele Produkte enthalten Erdöl. Rate mal, Torf und Stroh verwendet. Vielerorts ver- wo dieser Rohstoff überall enthalten ist: feuerte man sogar getrocknete Kuhfladen Hautcreme, Nylonstrümpfe, Autoreifen, zum Heizen. Später ersetzten Kohle, Erdöl Benzin, Ölfarbe, Kerze, Bienenwachs, As- und Erdgas diese Stoffe. Heute liefert Bio- phalt, Gummihandschuhe, Ball, Wasch- masse nur einen kleinen Teil (4 Prozent) der mittel, Glasflasche, PET-Flasche, Teller, benötigten Energie in der Schweiz. Dieser Schuhe, Gummiflossen, Taucherbrille, Ski, Anteil liesse sich bis ins Jahr 2040 auf etwa Radio, Fernseher, Computer. Die Lösung 10 Prozent steigern. Biomasse lässt sich un- findest du auf Seite 24. terschiedlich nutzen: Atomkraft Feuchte Biomasse Trockene Biomasse Energiepflanzen Viel von unserem Strom stammt aus Kern- Gras Waldholz Raps kraftwerken. In der Schweiz stehen vier Rüstabfälle Feldgehölze Zuckerrohr solche Anlagen (Beznau, Mühleberg, Ernterückstände Hecken Mais Gösgen, Leibstadt). Die Energie gewinnt Klärschlamm Obstbäume man aus Uran. Uran ist ein schweres, ra- Speisereste Altholz dioaktives Metall und findet sich im Erd- Gülle und Mist Restholz reich. Da das Uran irgendwann abgebaut sein wird, zählt man Atomkraft zu den Biogas Wärme Treibstoff nicht erneuerbaren Energien. Aus einem Strom Holzgas Gramm Uran lassen sich durch Kernspal- Wärme Strom tung 22 000 kWh gewinnen. Für diesel- Treibstoff Treibstoff be Energiemenge müsste man 2200 Liter Erdöl verbrennen. Kohle, Erdöl, Erdgas Auch Kohle, Erdöl und Erdgas haben sich Was heisst Kernspaltung? aus Biomasse gebildet. Weil ihre Entste- Alles – dein Pult, der Bleistift – besteht hung aber Millionen von Jahren dauert, aus kleinen Teilchen (Atomen). Sie sind zählt man sie zu den nicht erneuerbaren so klein, dass man sie von blossem Auge Energiequellen. Zum Vergleich: Ein Baum nicht sieht. In der Mitte ist der Atomkern. braucht nur einige Jahrzehnte, bis er gross Rund um den Kern schwirren die Elektro- ist. Erdöl lagert im Erdinneren und muss nen. 1938 hat der Chemiker Otto Hahn an die Erdoberfläche gebracht werden. entdeckt, dass man den Atomkern spal- Manchmal findet es den Weg dahin selber. ten kann. Dabei wird Energie frei. Erdöl ist der wichtigste Rohstoff unserer Zeit: Pro Tag werden weltweit ungefähr 80 Millionen Fass zu je 159 Litern gefördert. Alles besteht Atomkern mit Kernspaltung aus Atomen Elektronen
Radioaktiver Abfall Im Reaktor eines Kernkraftwerks ent- steht bei der Kernspaltung radioaktiver Abfall. Er sendet für Tausende von Jahren radioaktive Strahlen aus. Diese können krank machen und sogar zum Tod füh- ren. Deshalb muss man den Abfall sicher lagern. Wo in der Schweiz ein solches La- ger gebaut werden könnte, wird noch er- forscht. Energie aus der Umwelt Im Erdinneren ist es heiss. Im Erdkern herrschen Temperaturen bis zu 6000 Grad Celsius. Nach aussen nimmt die Tem- peratur stetig ab. Man kann ein Loch in die Erde bohren, kaltes Wasser einfüllen und erwärmtes Wasser an die Oberfläche pumpen. Heute bohrt man nicht weiter als 500 Meter in die Tiefe. Möglich wären Bohrungen bis 5000 Meter. Auch aus Wasser und Luft lässt sich Wär- me gewinnen. Meistens muss diese Wär- me mit Hilfe einer Wärmepumpe auf ein nutzbares Niveau gebracht werden, zum EXPERIMENT Beispiel von 10 Grad Celsius (Flusswas- Biogasanlage ser) auf 40 Grad Celsius (nötige Tempera- Das brauchst du : tur zum Heizen). PET-Flasche (1,5 l) Die Wärme Ballon pumpe ver- Ballonventil braucht ebenfalls Speise- und Rüstabfäll e Strom. Sie liefert aber 2- bis Klebeband 4-mal mehr Wärmeenergie, als sie selber elektrische Energie verbraucht. So gehts: Speise- und Rüstabfäll e klein schneiden un Windkraft die Flasche damit fülle d n. Wasser dazugeben. Auch im Wind steckt Energie. Um eine Platz für Schaum lasse n, der sich bilden wird Windkraftanlage bauen zu können, muss Ballon über das Vent . il stülpen und mit de der Wind gleichmässig und stark blasen. Klebeband luf tdicht m verschliessen. So vie Die Schweiz ist kein typisches Windkraft- Klebeband um das Ve l ntil wickeln, dass es ge land wie etwa Holland. Aber immerhin nau in die Flaschenöf - fnung passt. Ventil drehen sich auch bei uns Windräder in ge- die Öf fnung stecken. in Mit Klebeband luf tdich birgigen Gegenden. 12 Windenergieanla- verschliessen. Die Bio t gasanlage in die Sonn gen im Mittelland und Jura produzieren stellen und über mehr e ere Stunden beobach- Strom für ca. 4400 Haushalte (15,2 GWh). ten. Eine Erklärung ste ht auf Seite 24. Windenergie zählt zu den erneuerbaren Energiequellen.
Wir machen Strom Strom, oder besser elektrische Energie, WUSST? kann man nicht sammeln wie Pilze. Doch SCHON GE man kann elektrische Energie aus anderen d Energieformen erzeugen. Zum Beispiel Das Magnetfel le : einen t immer zwei Po wandelt man Wasserkraft in elektrische Ein Magnet ha egst du d- un d eine n Südpol. Bew Energie um. Zur Stromerzeugung braucht N or ol aufein- mit dem Südp es: zwei Magnete Gleiche de r zu , stos se n sie sich ab. Das an mit dem du die Magnete 1. Bewegung passiert, wenn st. Was 2. Einen Magneten dp ol ge ge ne inander beweg N or n Magne - du nun je eine 3. Eine mit Draht umwickelte Spule passiert, wenn feinander n m it N or d- und Südpol au te sich an! chtig, sie ziehen Der Velodynamo zu bewegst? Ri ten be- is ch en de n Po len eines Magne Ein Velodynamo ist ein kleiner Generator. Zw tfeld. Wenn du in die Pedalen trittst, überträgt steht ein Magne d einen t einen Nord- un sich deine Bewegung auf den Dynamo. In Auch die Erde ha ssnadel zeigt die Kompa seinem Inneren dreht sich ein Magnet um Südpol. Deshalb mer ge - agnetisch ist) im eine Spule. Elektrische Energie bringt die (die ebenfalls m Fahrradlampe zum Leuchten. gen Norden. Im Kraftwerk In jedem Kraftwerk gibt es eine Turbine › In einem Wasserkraftwerk das Wasser. und einen Generator. Die Turbine treibt › In einem Windkraftwerk der Wind. den Generator an. Im Generator drehen › In einem Atomkraftwerk Wasserdampf. sich Magnete und Spulen und erzeugen › In einem Wärmekraftwerk auch Dampf. so elektrische Energie. Doch wer treibt die › In einem Gaskraftwerk heisses Gas. Turbine an? In einem Wärmekraftwerk werden Brenn- EXPERIMENT stoffe wie Holz, Erdöl, Erdgas, Biogas, Holzgas oder Abfälle verbrannt. Durch die Generator Hitze wird Wasser zum Kochen gebracht. Der entstehende Wasserdampf treibt die Das brauchst du : Turbine an. In einem Atomkraftwerk ent- Dünner isolierter Drah steht die Hitze bei der Kernspaltung. t Taschenlampenbirne 2,5 V Birnchenhalter (Fassu ng) Fadenspule Starker Hufeisenmag net Kork als Unterlage So gehts: Montiere den Birnche nhalter mit der Tasch ein Stück Kork. Wick enlampenbirne auf le den isolierten Drah lich um die Fadenspu t so of t wie mög- le und schliesse die En Birnchenhalter an. Be den des Drahtes am wege nun den Magn (oder die Spule im Ma eten um die Spule gneten). Eine Erklärun Seite 24. g findest du auf 10
SCHON GEWUSST? Strommix Mehr als zwei Drit tel des Stroms (71,1 %), den wir im Bezirk Schw yz verbrauchen, stammt aus unse ren Muota-Wasser- Energietransport kraf twerken. Nur sehr wenig Strom liefe rn Biomasse (0,2%) Strom fliesst in Leitungen wie Wasser in oder die Sonne (0,01%). Woher das letzte Vier tel unseres einem Flussbett. Strom kann man nicht la- Stromes kommt, ist ungewiss. Strom träg t nämlich keine Eti- gern wie Kartoffeln im Keller. Die Kraft- ketten. Ein Teil davon stammt aus Atom kraf twerken. werke müssen immer genau so viel Strom Wer die erneuerbaren Energien fördern möchte, kann in un- produzieren, wie im selben Moment ver- serer Region (EBS) oder RegioMix-Strom (EWS) braucht wird. Die Verbindung zwischen beziehen: Er stammt zu 100 % aus Wasserkraft, Biomasse Kraftwerk und den Verbrauchern nennt und Fotovoltaik der Region. man «Netz». Unter und über dem Boden durchziehen Stromleitungen unser Land. Die Leitungen sind viele Tausend Kilome- ter lang und machen an der Schweizer Grenze nicht Halt. Mit Europa verbunden Unser Stromnetz ist mit dem Ausland verbunden. Es reicht im Süden bis nach Marokko, im Norden bis nach Skandina- vien, im Osten bis nach Russland und im Westen bis an den Atlantik. Wozu diese Vernetzung führen kann, schildert die folgende Chronik: In Italien gehen die Lichter aus 28. September 2003, frühmorgens. In Ita- lien gehen die Lichter aus. 57 Millionen Menschen sitzen auf einen Schlag ohne Strom da. Mehr als 30 000 Passagiere ste- cken in Zügen fest. Stimmen aus Radio und Fernsehen verstummen. Gefrier- truhen beginnen zu tropfen. Lebens- mittel verderben. Was ist geschehen? EXPERIMENT Um drei Uhr morgens kommt ein Baum Stromkreis in der Nähe von Brunnen (Kanton Schwyz) zu nahe an eine Hochspan- Das brauchst Du : nungsleitung, die über den Lukma- Kork als Unterlage Volt Batterie nierpass nach Italien führt. Die Leitung Spannungsquelle › 4,5 rter Draht Leiter › dünner isolie er wird unterbrochen. Eine halbe Stunde V) und Birnchenhalt Ve rbraucher › Birne (2,5 später bricht im Misoxer Tal in Graubün- den eine weitere Leitung wegen Über- lastung zusammen. Dann fallen, wie ein Kartenhaus, alle Leitungen, die nach Italien führen, zusammen. Italien ist stark von ausländischem Strom abhän- gig und kann nicht genügend eigenen Strom produzieren. st Du nachle- Auf der Seite 24 kann Hat es funktioniert? te nötig waren. 11 sen, warum zwei Dräh
Warum es wärmer wird Der Klimawandel macht Schlagzeilen: In Wie in einem Treibhaus den nächsten 100 Jahren soll es auf der Im Innern eines Gewächshauses ist es viel Erde um 3 Grad Celsius wärmer werden, wärmer als draussen. Das Sonnenlicht behaupten Fachleute. Manche befürchten, kommt durchs Glasdach herein und heizt dass dadurch das Eis an Nordpol und Südpol den Boden und alle Gegenstände auf. schmilzt und Wüsten sich ausbreiten. Der Die entstehende Wärme kann dann aber Meeresspiegel soll ansteigen und küsten- nicht mehr heraus. Sie bleibt im Treibhaus nahe Landstriche unter Wasser setzen. Das gefangen. Ähnlich funktioniert der Treib- Wasser der Ozeane wird kräftig aufgeheizt. hauseffekt der Erde. Anstelle der Glas- Dadurch entstehen Winde. Immer häufiger scheibe des Gewächshauses hat der Blaue sorgen Hurrikane und tropische Wirbel- Planet eine Lufthülle, die Atmosphäre. stürme für Angst und Schrecken. Sie besteht hauptsächlich aus Stickstoff Auch in der Schweiz mehren sich Hit- (78%) und Sauerstoff (20%), zu einem zewellen, Unwetter, Erdrutsche kleinen Teil auch aus Treibhausgasen wie und Felsabbrüche. Die Glet- Wasserdampf und Kohlendioxid (CO2). scher schmelzen. Die Tiere Diese Treibhausgase sorgen dafür, dass Treibhausgase sorgen da- und Pflanzen müssen sich ans Klima anpas- die Wärme nicht vollständig zurück ins All für, dass Wärme nicht ins sen – aber wo soll der Eisbär noch leben, gestrahlt wird. All entweichen kann. Die wenn das Eis am Nordpol geschmolzen ist? Eigentlich ist das eine gute Sache, denn Temperatur auf der Erde ohne den natürlichen Treibhauseffekt steigt an. Zu den Treib Wir kennen nicht alle Folgen des Klima- wäre die Erde ein ungastlicher Planet. Wir hausgasen zählen Kohlen- wandels. Sicher ist, dass sich das Klima würden bei minus 18 Grad Celsius in der dioxid aus fossilen Brenn- verändert. Es wird immer wärmer. Das ist Kälte schlottern. Doch in den letzten 200 stoffen, Methan aus der eigentlich nichts Neues. Es gab schon im- Jahren hat der Hunger der Menschen nach Landwirtschaft, Wasser- mer wärmere und kältere Perioden. Die Energie stark zugenommen. Dadurch ver- dampf und andere Stoffe. Wüste Sahara war einst eine fruchtbare mehrten sich auch die Treibhausgase. Landschaft mit Flüssen und Seen. Das Kli- Kohlendioxid zum Beispiel entsteht im- ma hat sich aber noch nie so schnell verän- mer dann, wenn wir Erdöl, Erdgas, Benzin dert wie heute. Und zum ersten Mal spielt oder Kohle verbrennen. Durch die Zunah- der Mensch dabei eine wichtige Rolle. Er me der Treibhausgase in der Atmosphäre verbraucht viel Energie, verbrennt riesige wird aber mehr Wärme auf der Erde zu- Mengen von Erdöl und Kohle – und das rückbehalten: Die Erde erwärmt sich. hat Folgen fürs Klima. Es geht um den so- genannten Treibhauseffekt, der die Erde erwärmt. 12
EXPERIMENT Garten Das brauchst du : Bohnen, Kresse) ge (z. B. : Katzengras, Samen oder Keimlin Was können wir gegen die Erderwärmung rtbecher mit Erde 5 Töpfchen oder Jogu tun? Wir können den Temperaturanstieg nicht stoppen, aber wir können dazu bei- So gehts: rte, bis sich tragen, dass das Klima nicht zu schnell an- fünf Töpfchen und wa Säe die Samen in die s wach- geheizt wird – durch vermehrten Einsatz änzc he n ze ige n. La ss die Pflanzen etwa kleine Pfl eigenes klimaneutraler Energien und durch Ener- es Topfpflänzchen ein sen. Nun bekommt jed giesparen! Plätzchen: du aufs Fensterbrett. Nummer eins stellst Die Fotosynthese ch draussen. Nummer zwei geht na chachtel. st du in einer Kartons Nummer drei versorg den Kühlschrank. Nummer vier muss in du in den Keller. Nummer fünf stellst unterschied- ob ac hte, wi e sic h die Pflanzen in ihrer Nun be . lichen Lage entwickeln st du auf Seite 24. Eine Erklärung finde Pflanzen können keine Spaghetti essen, Überlege: Wieso hat es heute mehr CO2 damit sie gross und stark werden. Aber sie in der Luft als früher? Und wie bringt können aus Licht, Wasser und Kohlendio- man das CO2 wieder aus dem Treibhaus xid Zucker bilden. Diesen Vorgang nennt Erde heraus? man Fotosynthese. Zucker ist gespeicher- te Energie und besteht vor allem aus Koh- lenstoff (C). Kohlenstoff ist das Bauteil, aus dem Menschen, Tiere und Pflanzen aufgebaut sind. Stirbt die Pflanze ab, wird ein grosser Teil des Kohlenstoffs in Form von CO2 wieder an die Atmosphäre abgegeben. Kohle, Erdöl und Erdgas sind vor Jahrmil- lionen aus abgestorbenen Pflanzen und Plankton entstanden. Darin sind riesige Mengen an Kohlenstoff gespeichert, welche beim Verbrennen heute in- nerhalb weniger Jahrzehnte wieder an die Atmosphäre ab- gegeben werden. Das ist, wie wenn man eine Batterie während 100 000 000 Jahren auf- laden muss, sie aber auf einen «Chlapf» innert 100 Jahren wieder ent- lädt. 13
Wie viel Energie brauchst Du? In der Schweiz brauchen wir sehr viel Ener- gie fürs Essen, Heizen, Auto- und Zugfah- ren. Und für all die grossen und kleinen Ge- räte zu Hause, den Kühlschrank oder den Computer – und natürlich muss auch das Handy ständig aufgeladen werden. Stell dir vor, für jeden Menschen in der Schweiz würden Tag und Nacht hundert 60-Watt-Glühbirnen brennen: Während eines Jahres würde jede Person 52 560 kWh verbrauchen. Das ist eine Riesenmenge Energie und es könnte viel gespart werden. Aber genau diese Energie verbraucht jede Schweizerin und jeder Schweizer im Jahr! Noch sind wir stark auf Erdöl angewiesen. Die meisten Haushalte in der Schweiz hei- zen mit Heizöl und die meisten Autos fah- ren mit Benzin. Wofür eine Familie in der Schweiz am meisten Energie braucht, sieht man auf der untenstehenden Grafik. Dann gibts noch eine versteckte Energie: Vieles, was wir brauchen, vom Essen bis zum Fernseher, muss zuerst von Industrie und Gewerbe hergestellt und zu uns trans- portiert werden. Die dafür verwendete Der Energieverbrauch der privaten Haushalte, 1990 - 2035; Szenarien des Bundesamtes für Energie Energie heisst Graue Energie. Jährlicher Energieverbrauch eines Schweizer Haushalts Am meisten Energie braucht ein Haushalt fürs Auto: zwei Fünftel oder 40 Prozent. Das sind 1300 Liter Benzin oder 12 000 kWh. Das Heizöl macht über einen Drittel der Energie aus: 1060 Liter bzw. 10 600 kWh. Für das Warmwasser wird knapp ein Zehntel der Energie benötigt, das sind 2800 kWh. Geräte für Wärme und Kälte brauchen nochmals einen Sechstel der Energie. Das sind Kochherd, Waschmaschine und Wä- schetrockner – aber auch Kühlschrank und Ge- friertruhe: 4400 kWh. Die Graue Energie ist in der Darstellung nicht enthalten. 14
SCHON GEWUSST? Was heisst Watt? auf der Glüh- Das Wort «Watt» oder W Wenn man lampe gibt die Leistung an. ausfinden will, den Energieverbrauch her der Zeit multi- muss man die Leistung mit an : Eine Glüh- plizieren. Nehmen wir also 60 Watt. Sie lampe hat eine Leistung von erg ibt einen brennt 100 Stunden. Das 0 Wattstun- Energieverbrauch von 600 en (kWh). Und den oder 6 Kilowattstund 8760 Stunden wenn sie ein ganzes Jahr, et man 8760 lang, brennt? Dann rechn Wattstunden mal 60 und erhält 525 600 oder 525,6 kWh. Energie-Quiz In diesem Haus ist einiges los. Wenn du genauer hinschaust, merkst du, dass viel Energie verbraucht wird. Was könnte man besser machen? Wenn du acht Möglichkeiten findest, Energie zu sparen, dann hast du viel begriffen. Aber es gibt im Ganzen 14 Möglichkeiten. Wenn du alle 14 herausfindest, bist du Spitze beim Energiesparen! Die Lösung findest du auf Seite 24. 24°C 2°C 15
Energie sparen We r ha t no ch ke ine En erg ies pa rla mp en ? Drei Gründe, warum Energie sparen so wichtig ist: Wir haben nur begrenzte Vorräte Die meisten Autos fahren mit Benzin. Hei- Zu kalt in deinem Zimmer? zungen wärmen mit Erdöl. Viel Elektrizi- Zieh einen Pull over an oder krieche unter die Decke. tät kommt von den Atomkraftwerken, die Uran verwenden. Das kann nicht mehr viele Jahrzehnte so weitergehen. Denn die Vorräte an Erdöl, Kohle, Gas und Uran sind begrenzt. Gut ist, dass manche Energieträger immer wieder neu entstehen – man nennt sie er- üften, neuerbare Energien. Dazu zählen die Son- Richtig durchl nd dann Fenster u nenenergie, Wasser- und Windkraft sowie chen. Holz und Biogas aus Gülle, Mist und Gar- Türen dicht ma tenabfällen, aber auch die Erdwärme. Umwelt schonen Wer zu viel Energie verbraucht, schadet der Umwelt. Verbranntes Erdöl belastet Fe rn se he r, St er eo an die Luft mit Schadstoffen. Das verbrauchte la ge un d Co m pu te r in de r Na ch Uran aus Atomkraftwerken muss so gela- t ric ht ig ab sc ha lte n. W en n da gert werden, dass es niemanden gefährdet s kl ei - ne ro te St an db y- Lä m – das kostet viel Arbeit und Geld. pc he n le uc ht et , wi rd vi el St ro m ve r- Energie sparen = Geld sparen br au ch t. Aufgabe: Deine Nachbarn fahren 5 Wo- chen in die Ferien. Aus Versehen haben sie im Keller eine 100-Watt-Glühbirne ein- geschaltet gelassen. Wie hoch, denkst du, sind die Stromkosten? Auf Seite 24 findest du die Lösung. Fes tbe leu cht un g Das Velo mu ss nic ht sei n. braucht Deckel auf Be im Hin au sge hen kein Benzin. die Pfanne! Lic ht au ssc hal ten . Und die Füsse auch nicht. Ka pu t te e le k tr is c he Ge rä te , Wäscheleine au c h de i n M P3 - Pl ay e r, si nd o d e r T u m b l e r, ke i n Ab fa l l . Re pa ri e r e n od e r was braucht s pe z ie l l e nt so rg e n . 16 mehr Energie?
D as B rot vom B äcke r, rahm die Äpfel Ka n n s t d u S c h l a g i n g b e se n vom Wochenmarkt. mit dem Schw Duschen machen? D a s sp a r t Tr a n sp o r t we statt ge und Verpackung. baden! P l a s ti k is t f a n t a s tisch . A b er d ie a lt e E in k a u f s - Al u mi ni u m- D os en Licht löschen, si nd t a sch e t u t es a uch zu we rt voll, u m wenn man aus n och. we gg es ch mi ss en dem Zimmer geht. zu we rd en. Falls du einma l selber wäsch st: Die Wasch masch ine soll voll sein. Und meiste ns reiche n 40 bis 60 Grad Celsiu s. Für ein Pizzabrötchen musst du nicht den Backofen einschalten. D e r K ü h l sc h r a n k m u ss nicht e i sk a l t se i n . 7 G r a d C e l si u s ge n ü ge n . U n d i m m e r d i e Tür e zu mac h e n. Wo kann man den Strom- verbrauch ablesen? E i n 3-M i n u t e n-E i Finde den i n wenig Wasser kochen u nd Decke Stromzähler l a u f d i e P f a n n e. im Haus. 17
Energieverbrauch heute Die Kurve geht nach oben Energie aus Sonne, Wasser, Umwelt und Wenn es so weitergeht wie heute, verbrau- Biomasse decken. Zudem kann viel Heizöl chen wir immer mehr Energie. Sogar wenn gespart werden. Viele hoffen darauf, dass viele Stromfresser verschwinden, steigt die die Autos künftig nicht mehr von Benzin Kurve weiter nach oben. Das hängt mit und Diesel, sondern von Wasserstoff oder unserem hohen Lebensstandard zusam- erneuerbaren Energien angetrieben wer- men. Die Wohnungen werden grösser, die den. Geräte zahlreicher, die Reisen länger. Es lässt sich einiges tun. Zum Beispiel Die Frage ist, wann der könnten viele Hausbesitzer Sonnenkol- SCHON GEWUSST? letzte Tropfen Erdöl ver- lektoren auf den Dächern montieren. brannt und das letzte Biogasanlagen sorgen dafür, dass Mist Vier Fünftel unserer Energie kom Gramm Uran für Atom- aus den Ställen in Energie verwandelt men aus dem Ausland. Dafür bezahlen kraftwerke verbraucht wird. Nutzen kann man auch die Wärme wir pro Kopf und Jahr 3710 Franken ist. Irgendwann ist ein- aus dem Boden und der Luft. Schon heu- . fach Schluss. te ist Wasserkraft eine wichtige Quelle erneuerbarer Energie. Auf sie darf man Es ist höchste Zeit, sich Gedanken zur auch in Zukunft setzen. Energieversorgung der Zukunft zu machen. Nicht zuletzt wegen der Klimaerwärmung. Die umweltfreundlichste und güns- Was tun? tigste Energie ist diejenige, welche gar nicht verbraucht wird. Weniger Heizöl und Benzin verbrauchen! Keine Energie mehr verschwenden – spar- samere Geräte einsetzen! Erneuerbare En- ergien fördern! Damit könnten wir immerhin den Energie- verbrauch in Grenzen halten. Wir werden zwar morgen mehr Energie brauchen als heute. Doch dieser Zuwachs lässt sich mit So viel Energie in verschie- denen Formen haben wir im Jahr 2005 verbraucht. Auf der gegenüberliegenden Seite siehst du, wie viel Energie voraussichtlich im Jahr 2020 verbraucht wird. 18
und morgen Rothenthurm Küssnacht Sattel Steinerberg Alpthal Greppen Unteriberg Arth Steinen Weggis Oberiberg Energiekonzept Innerschwyz Vitznau Lauerz Schwyz Ende 2006 hat das EBS das Energiekon- Ingenbohl Gersau zept Innerschwyz fertiggestellt: Darin Illgau werden die Potenziale der erneuerbaren Morschach Muotathal Energien aufgelistet und die Energiever- Das untersuchte Ge- Riemenstalden bräuche der Region dargestellt. Schliess- biet umfasst übrigens lich wird ein Blick ins Jahr 2020 gewagt: die Bezirke Schwyz, Küssnacht Unten siehst du, wie viel Energie in der und Gersau sowie die Luzerner Seegemein- Region im Jahr 2005 und im Jahr 2020 den Greppen, Weggis und Vitznau. Das verbraucht wird und woher sie kommt. sind 20 Gemeinden mit einer Gesamtein- Voraussetzung für diese Entwicklung ist wohnerzahl von 68 669 (Stand Ende 2004) aber, dass wir schon heute beginnen, mit und einer Landfläche von 590,4 km2 (ohne der Energie viel sparsamer umzugehen. Seeanteile). Sonst würden wir im Jahr 2020 noch viel mehr Energie verbrauchen, weil wir bis dahin mit einem Bevölkerungswachstum von 13 Prozent rechnen! Aufgabe: Finde die Unterschiede zwi- schen 2005 und 2020. Eigene Energie 2005 2020 Biomasse 55 985 143 416 Sonne 2 833 25 333 Umweltwärme 21 520 136 883 Wasserkraft 225 330 233 410 Importierte Energie Elektrizität 229 523 265 410 Erdgas 12 389 103 131 Heizöl 692 125 468 512 Benzin, Diesel 992 592 896 181 Total 2 237 276 2 250 836 alle Angaben in MWh 19
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Mein Haus lebt von der Sonne B ru n o Suter Muotathal Ich wohne mit meiner Familie und Mietern Im Keller steht ein grosser Wassertank. An im Otten oben am Hang in Muotathal. Die einem Messgerät kann man ablesen, wie Sonne scheint dort das ganze Jahr – und viel Arbeit die Sonne für uns leistet: In sechs diese Energie wollte ich nutzen, als ich das Jahren wurden 810 000 Liter Wasser auf Haus planen liess. rund 80 Grad Celsius aufgeheizt, das sind 135 000 Liter pro Jahr. Dieses Warmwasser Ich fuhr nach Bern, um den Rat von Spezi- brauchen wir zum Waschen, Baden, für die alisten zu holen. Dort sagte man mir: «In Waschmaschine oder den Geschirrspüler. Schwyz gibt es einen Planer, der arbeitet Wir müssen auf keinen Luxus verzichten. an fortschrittlichen Lösungen. Er heisst Otmar Spescha.» Ich kannte einen Otmar, Das Pünktchen auf dem i ist aber die aus- der manchmal bei mir im Restaurant Höl- geklügelte Lüftungsanlage. Sie sorgt im loch zu Gast war, und fragte ihn: «Otti, ganzen Haus dafür, dass die Temperatur nie bisch du das?» Er wars tatsächlich. unter 21 Grad Celsius fällt. Für richtig kalte Winter stehen zusätzlich Holzspeicheröfen Als wir zusammen die Pläne fürs Haus an- in den einzelnen Wohnungen. Aber wir schauten, meinte er, wir könnten auf eine haben unseren Holzofen bisher nur wenig übliche Heizung mit Leitungen in jedes gebraucht. Zimmer verzichten. Die Idee hat mich be- geistert. Denn oben im Otten haben wir Die Luft bleibt frisch, weil die Lüftung stän- dreimal Gratisenergie: erstens die Sonne, dig arbeitet. Im Sommer steht natürlich oft zweitens die Eigenwärme von Menschen, die Küchentür offen und lässt zusätzlich die im Haus leben, und drittens kann man warme Luft herein – aber die Temperatur auch die Abwärme von Haushaltsgeräten steigt kaum über 25 Grad Celsius. Martha, nutzen. meine Frau, hätte im Winter gerne etwas feuchtere Luft im Haus. Mich störts nicht, So habe ich vor sechs Jahren das ers- denn im Winter ist die Luft auch draussen te Passivhaus der Schweiz in Muotathal trockener. gebaut. Ein Passivhaus oder Minergie- P-Haus ist wärmer eingepackt als ge- Ob mich dieses Haus viel gekostet hat? Die wöhnliche Häuser. Die Mauern sind et- Kosten waren 5 bis 10 Prozent höher als bei was dicker. Sie sind besser isoliert gegen anderen Häusern. Das zahlt sich aber aus. Wärme und Kälte. Die Mauern meines Ich brauche nur ein Fünftel der Energie, die Hauses enthalten Bestandteile aus altem gewöhnliche Häuser verbrauchen. Andere Zeitungspapier und Altglas. Die Fenster müssen für die gleiche Wohnfläche jährlich haben drei Glasschichten. Auf der Südsei- 4700 Liter Heizöl kaufen. te sind sie besonders gross. Dort scheint die Sonne am stärksten. Hier lassen die Es ist gar nicht so schwierig, ein Haus zu Fenster viel Wärme herein, aber nur we- bauen, das keine übliche Heizung braucht nig hinaus. Ebenfalls auf der Südseite sind – man muss nur wissen, was man will! Und 20 Quadratmeter Sonnenkollektoren an- manchmal muss man kämpfen, bis man die gebracht. Sie sehen aus wie die Klebdä- nötigen Bewilligungen erhält! cher der alten Schwyzer Häuser und spen- den im Sommer auch Schatten. 21
Ein Tag im Jahr 2027 Wie werden wir im Jahr 2027 leben? die meisten Leute das dichte Netz von Unsere Zukunft könnte vielleicht so ausse Bussen und Bahnen. Falls jemand noch hen: An einem Morgen im Jahr 2027 weckt ein Auto braucht, fährt er eines mit Bio- uns sanfte Musik. Unser «intelligentes» gasantrieb. Aber auch der Wasserstoff als Haus hat bereits zu arbeiten begonnen Antriebsenergie ist stark im Kommen; aus und sorgt für gutes Licht und angenehmes den Auspuffen kommt nur sauberer Was- Raumklima. In den Haushaltsgeräten ste- serdampf. cken elektronische Kleinteile, die mitein- ander in Kontakt stehen. Sie schalten die Die Arbeitswelt ist spannend. Neue Be- Kaffeemaschine nur ein, wenn Kaffee ge- rufe sind entstanden, die im Jahr 2007 braucht wird. noch keiner gekannt hat. Gefragt sind neue Ideen und Lösungsansätze. Energie Nach ein paar Handgriffen steht das Früh- sparen ist selbstverständlich. stück bereit. Die Eier, das Brot und die But- ter stammen von Produzenten in der Um- Es begann im Jahr 1998 … gebung. Alles ist gemütlich eingerichtet, Forscher der Eidgenössischen Technischen aber wir wissen auch, dass Energie nicht ver- Hochschule (ETH) in Zürich hatten schon schwendet werden soll. Vor Kurzem wurde 1998 die wegweisende Idee der «2000- in der Schweiz das zweitletzte Atomkraft- Watt-Gesellschaft» entwickelt: In der werk abgestellt. Deshalb nutzen wir in un- Schweiz sollte jede Person nur noch ein serem Haus die Sonne für die Produktion Drittel der Energie verbrauchen, die sie von Strom und Warmwasser. damals nutzte. Das ergibt nämlich genau die Energiemenge, welche unsere Erde Bei schönem Wetter fahren wir mit dem all ihren Bewohnerinnen und Bewohnern Velo zur Schule und zur Arbeit. Wer weniger jährlich zu liefern vermag. sportlich ist, hat ein Velo mit elektrischem Zusatzmotor, der jeweils beim Bremsen die Dieses Ziel zu erreichen, ist sehr schwierig, Batterie auflädt. Bei rauem Wetter nutzen denn schon eine Flugreise von Zürich nach Los Angeles retour verpufft die Hälfte der 2000 Watt. Aber heute haben wir schon eine grosse Strecke des Weges zurückge- legt. 22
SCHON GEW USST? Die 2000 -Wat t- Gesellschaft Das heisst: Jede m Erdenbewoh Wie ist es überhaupt möglich, so viel Ener- und jeder Erde ner nbewohnerin w gie zu sparen, ohne dass wir frieren oder ständig eine Le ür de istung von 2000 zu wenig Strom für unsere Haushaltsge- zur Verfügung W at t stehen (heute st räte haben? jedem Einwohne eh en r, jeder Einwohne der Schweiz etw rin a 6000 Wat t zu Die Lösung heisst: Man muss mit der fügung). Ein Ja r Ve r- hr hat 8760 Stun Energie viel sparsamer und effizienter das entspricht de n, also einem jähr umgehen, statt sie zu vergeuden. Und Energieverbrau lichen ch pro Kopf vo man muss die erneuerbaren Energien ver- von wie viel ge n – ja, nau? Das kann stärkt nutzen, statt Öl und Kohle. jetzt sicher selb st du er ausrechnen. Lösung findest Die du auf der näch Auch unserer Region steht viel erneu- Seite. st en erbare Energie zur Verfügung: Sonne, Biomasse und Wasserkraft. Wir nutzen sie, um Strom und Wärme zu erzeugen und um Autos anzutreiben. Alle Autos, die Geräte in Haushalt und Industrie und sämtliche Herstellungsprozesse müssen die Energie viel intelligenter und spar- samer einsetzen. Und heute verwendet man langlebige Grundstoffe, die auch wiederverwertet werden können. Und etwas vom Wichtigsten: Es müssen Häu- ser gebaut werden, die weniger Energie benötigen. Werden wir im Jahr 2027 wirklich so le- ben? Noch wissen wir es nicht. Sicher ist, dass wir unsere Zukunft mitgestalten. Ob wir regionale Produkte essen und trinken, wie weit wir reisen, wie viel Erdöl wir fürs Heizen brauchen – alles wirkt sich auch auf das Leben anderer Menschen aus. Darum gilt: Trag Sorge zur Umwelt und spare Energie, so oft du kannst! In der 2000-Watt-Gesellschaft soll der Anteil der nicht erneuerbaren Energien am Energieverbrauch nur noch ein Viertel betragen. = nicht erneuerbare Energie = erneuerbare Energie 23
Lösungen Seite 3: Die heisse Luft über der Flamme steigt warmen Pullover anziehst, darfs auch noch auf und treibt das Windrad an. Die chemische etwas kühler sein. Noch krasser: Das Fenster Energie, die in der Kerze steckt, wandelt sich ist halb offen (Punkt 7), während die Heizung um in Bewegungsenergie, Wärme und Licht. auf Hochtouren läuft. Da wird Energie ver- Merke: Jede Energieform kann in eine andere schwendet. Den Fernseher sollte man nur ein- Energieform umgewandelt werden. Seite 8: schalten (Punkt 8), wenn man eine Sendung Alle ausser Bienenwachs, Glasflasche, Teller. verfolgt. Wenn man Fernseher und auch Com- Seite 9: Nach wenigen Stunden beginnen sich puter richtig abschaltet, spart man viel Ener- in der Flasche Blasen zu bilden. Der Ballon wird gie. Achte darauf, dass der rote Punkt für den aufgeblasen. Er enthält Biogas. Wenn wir ein Standby-Betrieb nicht mehr leuchtet. Auch Fass mit Biomasse herumstehen lassen, tummeln den Schreibtisch sollte man so stellen (Punkt sich darin bald Abermillionen von Bakterien. 9), dass das Tageslicht genutzt werden kann. Die kleinen Lebewesen sind überall. Bakterien Schlafzimmer: Im Schlafzimmer brennt das reinigen verschmutztes Wasser, andere machen Licht. Wieso eigentlich (Punkt 10)? Mit 21 Grad aus Milch Jogurt. Wie alle Lebewesen ernähren Celsius ist die Temperatur zu hoch (Punkt 11), sich Bakterien. In unserem Fass fressen sie Bio- für Schlafräume genügen 16 Grad Celsius. Der masse und «atmen» Gas (Methan) aus. Das tun Vorhang verdeckt den Heizkörper (Punkt 12). sie aber nur, wenn es keinen Sauerstoff hat. So wird zu viel geheizt. Badezimmer: Beim Sauerstoff ist Gift für unsere Bakterien in der Zähneputzen muss das Wasser nicht stän- Biogasanlage. Seite 10: Das Lämpchen flackert dig laufen (Punkt 13). Und der letzte Punkt auf. Durch deine Bewegung beginnt im Draht (14): Baden in der Wanne ist zwar erholsam Strom zu fliessen. Auch in einem Kraftwerk – aber muss nicht immer sein. Mit Duschen wird Bewegungsenergie in elektrische Energie braucht man dreimal weniger Energie! Seite umgewandelt. Magnet und Spule befinden sich 16: Die Lampe brennt 840 Stunden. Um den in einem Generator. Seite 11: Strom fliesst nur in Verbrauch herauszufinden, multipliziert man einem Kreislauf. Durch die Verbindung von der Zeit und Leistung. Das ergibt 84 000 Wattstun- Batterie zur Lampe und wieder zurück entsteht den (Wh), umgerechnet 84 Kilowattstunden ein solcher. Weil da Strom hindurchfliesst, nennt (kWh). Wenn eine Kilowattstunde 20 Rappen man diesen Stromkreislauf. Seite 13: Ohne Licht kostet, dann kosten 84 Kilowattstunden 16 können Pflanzen nicht gedeihen. Die Pflänzchen Franken und 80 Rappen. So viel hat die Ver- in der Kartonschachtel werden zuerst lang und gesslichkeit gekostet. Hätten deine Nachbarn gelb. Sie strecken sich in die Länge, weil sie dem eine Energiesparlampe (7 Watt) installiert, Licht entgegenwachsen wollen. Später sterben wäre das Missgeschick weniger teuer gewor- sie ab. Seite 15: Estrich: Da wird Wäsche ge- den. Seite 23: Die Leistung von 2000 Watt trocknet mit einem elektrischen Heizlüfter. Das entspricht einem jährlichen Energieverbrauch ist wirklich nicht nötig (Punkt 1). Küche: Der pro Kopf von 17 520 kWh. Kühlschrank ist offen (Punkt 2). Geht nicht. Der Kühlschrank gehört zu den Geräten im Haus- halt, die am meisten Strom verbrauchen. Un- günstig ist auch, dass der Kühlschrank neben dem Herd steht (Punkt 3). So braucht der Kühl- schrank mehr Energie, um seine Temperatur zu halten. Auf dem Kochherd ist einiges falsch: Die kleine Pfanne hat keinen Deckel (Punkt 4). Zudem steht sie auf einer zu grossen Herdplat- te (Punkt 5). Kinderzimmer: Mit 24 °C ist die Raumtemperatur zu hoch (Punkt 6). Mehr als 20 Grad Celsius sind nicht nötig. Wenn du einen 24
Zur Vertiefung EBS www.ebs-strom.ch Elektrizitätswerk des Bezirks Schwyz (EBS) www.muotaoekostrom.ch MuotaÖKOstrom www.egi-schwyz.ch Erdgas Innerschwyz AG www.energie-konzept-innerschwyz.ch Energiekonzept Innerschwyz Infos anderer EWs www.poweron.ch Die Website rund um das Thema Strom www.ews.ch Elektrizitätswerk Schwyz (EWS) www.vse.ch Verband Schweizerischer Elektrizitätsunternehmen (VSE) Energieeffizienz / Energiesparen www.topten.ch Energiesparende Geräte www.energieeffizienz.ch Allgemeines zur Energieeffizienz www.energieetikette.ch Informationen zur Energieetikette www.energybox.ch Berechne deinen Energieverbrauch www.footprint.ch Mein energetischer Fussabdruck Energie (Bund, Kantone, Gemeinden) www.energieschweiz.ch Energieprogramm des Bundesamts für Energie (BFE) www.e-kantone.ch Energie in meinem Kanton www.sz.ch/energie Energiefachstelle Kanton Schwyz www.energiestadt.ch Label Energiestadt Energieberatung www.energie-zentralschweiz.ch Energieberatungszentrale Zentralschweiz www.infoenergie.ch Energieberatungsstellen www.admin.ch/edmz Bezug von BFE-Merkblättern Erneuerbare Energien www.sses.ch Schweizerische Vereinigung für Sonnenenergie (SSES) www.swissolar.ch Schweizerischer Fachverband für Sonnenenergie www.solarsupport.ch Sonnenkollektoren im Selbstbau www.holzenergie.ch Holzenergie Schweiz www.oak-schwyz.ch Oberallmeindkorporation Schwyz www.biogas.ch Schweizerischer Biogas-Fachverband www.biomassenergie.ch Informationsstelle Biomasse www.wind-energie.ch Vereinigung zur Förderung der Windenergie in der Schweiz www.fws.ch Fördergemeinschaft Wärmepumpen Schweiz Mobilität www.sbb.ch Schweizerische Bundesbahnen (SBB) www.aags.ch Auto AG Schwyz (AAGS) www.mobility.ch Autoteilen mit Mobility www.flyer.ch Elektrovelos Flyer www.erdgasfahren.ch Alles über das Fahren mit Erdgas Umweltverbände www.wwf.ch WWF Schweiz www.greenpeace.ch Greenpeace Schweiz www.pronatura.ch Pro Natura 25
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